国际匀色坐标制

第八章国际(guójì)匀色坐标制CIE1931XYZ表色系统在给人们进行定量化研究色彩的同时，却不能够满足人们对颜色的差别量的表示，因为，在研究中发现，用CIE1931XYZ系统来表示颜色的差别时和人眼(rényǎn)的视觉结果差别比较大，也就是说，由于CIE1931XYZ系统的本身的缺陷，不能够用来计算色差。因此，研究人员在此基础上进行了大量的研究。精品资料第八章国际(guójì)匀色坐标制颜色宽容量(róngliàng)与Yxy的不均匀性CIE1976L*a*b*表色系统CIE1976L*u*v*表色系统CIE表色系统在印刷业中的应用色差公式色貌模型精品资料8.1颜色宽容量(róngliàng)与Yxy的不均匀性人眼对光谱(guāngpǔ)颜色的差别感受性精品资料8.1颜色宽容量(róngliàng)与Yxy的不均匀性人眼对颜色的恰可分辨(fēnbiàn)范围精品资料8.1颜色(yánsè)宽容量与Yxy的不均匀性麦克亚当的颜色椭圆形宽容量范围(fànwéi)精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.1均匀颜色空间(kōngjiān)的发展CIE1931XYZCIE1960均匀色度标尺图CIE1964均匀颜色空间CIELAB，CIELUV精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，再到CIELAB系统，一直都在向“均匀化”方向发展。CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系；CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。(1)色空间精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间CIELAB

空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到：XYZ为颜色样品的三刺激值X0Y0Z0为CIE标准照明体的三刺激值L*称为心理计量明度锥体细胞的黑－白反映a*心理计量色度锥体细胞的红－绿反映b*心理计量色度锥体细胞的黄－蓝反映精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间由X、Y、Z变换为Ｌ*、a*、b*时包含有立方根的函数变换，经过这种非线形变换后，原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间，如图所示。在这一坐标系统中，+a表示红色，-a表示绿色，+b表示黄色，-b表示蓝色，颜色的明度由L的百分数来表示。精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间红绿黄蓝黄绿橙紫蓝绿黑白+a*-a*-b*+b*L*=10L*=0灰精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间优点：当颜色的色差大于视觉的识别阈限（恰可观察）而又小于孟塞尔系统相邻两级的色差时，能较好地反映物体色的心理感受!精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间心理明度心理彩度心理色相角精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间

色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色样样品都按L*、a*、b*

标定颜色，则两者之间的总色差△E*ab以及各项单项色差可用下列公式计算：(2)色差精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间明度差：色度差：总色差：精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间彩度差：色相角差：色相差：精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间计算举例：在2°标准观察者和C光源的照明条件下，测得用黄色油墨印制的三个样品的色度坐标为：

No1：Y=71.79，x=0.4210，y=0.4788

No2：Y=70.67，x=0.4321，y=0.4889

No3：Y=67.95，x=0.4441，y=0.4947

C光源：Y0=100，x0=0.3101，y0=0.3162求两个颜色之间的色差精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间首先求各样品色的三刺激值由此得到：No1:Y1=71.79,X1=63.13,Z1=15.02No2:Y2=70.60,X2=62.46,Z2=11.43No3:Y3=67.95,X3=61.00,Z3=8.40C光源：Y0=100,X0=98.07,Z0=118.22精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间把这些数值代入式精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间求得：精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间假定以样品色No.1为标准，则可计算出它们的色差值为：

△L*

△a*

△b*

△E*ab

No.2-No.1-0.66381.32877.60537.7490

No.3-No.1-1.97273.592014.305514.8809`精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.2CIELAB均匀颜色(yánsè)空间(2)色差单位的提出和意义1939年，美国国家标准局采纳了贾德等的建议而推行Y1/2、a、b色差计算公式，并按此公式计算颜色差别的大小，以绝对值1作为一个单位，称为“NBS色差单位”。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别阈值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则1NBS单位约等于0.1孟塞尔明度值，0.15孟塞尔彩度值，2.5孟塞尔色相值（彩度为1）；孟塞尔系统相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。NBS的色差单位与人的色彩感觉差别用下表来描述，说明NBS单位在工业应用上是有价值的。精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.2CIELAB均匀(jūnyún)颜色空间NBS单位与颜色差别感觉程度

NBS单位色差值感觉色差程度0．0～0.50（微小色差）感觉极微（trave）0.5～1.51（小色差）感觉轻微（slight）1.5～3（较小色差）感觉明显（noticeable）3～6（较大色差）感觉很明显（appreciable）6以上（大色差）感觉强烈（much）精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)CIE1976L*u*v*均匀颜色空间实际上是由CIE1931和CIE1964均匀颜色空间发展而来的。主要是用数学方法对Y值作非线性转换，使其与代表视觉等间距的孟塞尔系统靠拢。精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)（1）1964均匀颜色空间式中：u、v－－颜色样品的色度坐标；u0、v0－－颜色样品的色度坐标；精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)（1）1964均匀颜色空间精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)（2）CIELUV色空间明度指数明度指数精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)（2）CIELUV色空间样品色度坐标光源色度坐标精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)明度差：色度差：总色差：精品资料8.2均匀(jūnyún)颜色空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)彩度差：色相角差：色相差：精品资料8.2均匀颜色(yánsè)空间8.2.3CIE1976L*u*v*表色系统(xìtǒng)（3）CIELAB和CIELUV的比较两者都是在视觉上近似均匀的颜色空间两者在的视觉上的均匀程度基本相同莫莱用555对颜色求各个颜色空间的色差值与目测结果的关系，L*a*b*为0.72，L*u*v*为0.71；用孟塞尔卡中恒定色相轨迹和恒定彩度轨迹在a*b*图和u*v*图的改善程度也很接近，只是a*b*图略优于u*v*图。根据工业部门的习惯选择应用的颜色空间CIE1976L*a*b*多用于表面色工业，如印刷、纺织等CIE1976L*u*v*多用于光源色、彩色电视机等工业部门精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展1976年以前瑞利立方根(ReillyCubeRoot)色差(sèchā)公式FMC-I(Friele-MacAdam-Chickering-I)色差(sèchā)公式FMC-II色差(sèchā)公式ABLAB(Adams-Nickerson)色差(sèchā)公式Hunter色差(sèchā)公式1976年以后精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展1976年以前1976年以后(yǐhòu)CIELAB色差公式CIELUV色差公式FCM(Fine-Color-Metric)色差公式JPC色差方程CMC(l:c)色差公式BFD(l:c)色差公式CIELAB色差公式的加权式CIE94色差公式Leed色差公式(LCD)CIEDE2000色差公式精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展CIELAB的不足之处(bùzúzhīchǔ)L=90a=4b=1L=92a=6b=3L=27a=67b=-107L=29a=69b=-109＝精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展精品资料8.3色差(sèchā)公式的发展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式1984年英国染色家协会（SDC）的颜色测量委员会（CMC）推荐使用；1988年被采纳为英国国家标准（BS6823）；在1989年被美国染色化学家协会(AATCC)采用形成AATCC试验方法173～1989年,1992年又进行了修订；1995年成为国际标准(ISO105J03“Calculationofsmallcolordifference”)；

GB/T8424.3-2001,纺织品色牢度试验色差计算

GB/T3810.16-1999,陶瓷砖实验方法第十六部分：小色差的测定精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式式中：SL=0.040975L*/(1+0.01765×L*)当L*<16时，SL=0.511×L*SC=0.0638*/（1+0.0131×L*）+0.638精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式当精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式克服JPC79在深色及中性色范围计算结果与目测结果偏差较大的现象。并进一步引入了调整参数l和c,以适应不同目的需求。在纺织中，l通常设为2，就是CMC(2:1)公式。印刷行业有人推荐1.4:1。精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式精品资料8.3色差(sèchā)公式的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式1989年，CIETC1-29（工业色差评估），主要任务是考察目前在工业中使用的在日光照明下进行物体色色差评价的标准。1995年CIE技术报告。精品资料8.3色差(sèchā)公式的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式CIE94公式引入一个新的项（⊿V），即色差的视觉量化值:KE并不是作为商业色差测量来用，而是一个总的视觉因数（视觉灵敏度系数），在工业评定的条件下，设为1个单位，即⊿V＝⊿E*94。精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式适合于工业色差的评价的参考条件：①同类样本；②样本间的色差⊿E*ab<5；③样本并列放置；④颜色的评价人员的视觉正常，样本形成的视场大于4°；⑤照度为1000lx，背景为L*=50的灰，照明光源采用D65。精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式当一对颜色中的标准色和样本色明显不同时，则C*ab,X=C*ab,S精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式在逻辑上如果没有样本作为标准色时，C*ab,X可以用两个颜色的CIELAB的彩度的几何平均值表示:C*ab,X

＝（C*ab,A×C*ab,B）1/2精品资料8.3色差公式(gōngshì)的发展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式优点：探讨了色差距离的均匀性和参量对知觉色差的影响，应用加权函数校正CIELAB空间的均匀性，与此同时定义一组基本条件，在基本条件下应用时无需对参量效应校正。精品资料8.3色差(sèchā)公式的发展8.3.3CIEDE200色差(sèchā)公式1998年CIETC1-47

HueandLightnessDependentCorrectiontoIndustrialColourDifferenceEvaluation

CIE出版物142-2001

Improvementtoindustrialcolourdifferenceevaluation

精品资料8.3色差(sèchā)公式的发展8.3.3CIEDE200色差(sèchā)公式被感知的色差视觉敏感度计算的总色差CIEDE2000色差公式的完整表述形式精品资料8.3色差(sèchā)公式的发展8.3.3CIEDE200色差(sèchā)公式明度差：彩度差：色调差：明度、彩度、色调