第05章 均匀颜色空间与色差表示

第五章均匀颜色空间与色差表示知识目标1、理解视觉颜色宽容量及其在CIE-xy色品图中的分布状态；2、了解CIELAB的转换公式；3、了解CIELAB与心理颜色三属性的关系；4、明确CIE-a*b*色品图的意义与作用；5、掌握CIELAB系统的总色差和各分色差的计算方法；6、了解CIELUV颜色空间及色品图。能力目标1、熟练使用CIE-a*b*色品图表示和评价颜色；2、熟练使用色度仪测量CIELAB值和色差。颜色宽容量：（先看图）将人眼感觉不到的最大颜色差别量叫颜色宽容量。第一节CIEXYZ空间的不均匀性颜色宽容量试验色差：两个颜色对人眼所引起的颜色差别。色差反映在色品图上就是两个颜色点之间的距离。AB第一节CIEXYZ空间的不均匀性两个颜色之间的距离小于宽容量，人眼不能区分；大于宽容量则可区分问题：请说出位于点A的宽容量范围内的颜色点（绿色表示宽容量范围）？ABCDE第一节CIEXYZ空间的不均匀性下面绿蓝两条梯尺的色差（数字）相同问题：能分辨绿色的级差吗？能分辨蓝色的级差吗？以上说明：相同色差，而颜色宽容量可能不同第一节CIEXYZ空间的不均匀性麦克亚当试验第一节CIEXYZ空间的不均匀性在色品图上不同位置选择中心色品点，对每个中心点画几条不同方向的直线，用直线上点的色光匹配中心点的色光，由同一观察者调节所配色光的比例，确定色差和颜色宽容量。麦克亚当椭圆：色品图上25个中心色品点的颜色宽容量如图分布：1.颜色宽容量轨迹近似一个椭圆。即围绕每个中心色点，各方向上颜色宽容量不同2.各中心色点颜色宽容量的椭圆轨迹的大小也不一样。最大椭圆轴（绿色区）：最小椭圆轴（蓝色区）=20：1。第一节CIEXYZ空间的不均匀性颜色空间中色差的理想分布应是：1.颜色宽容量轨迹呈圆形。即围绕每个中心色点，各方向上的色差相等。2.不同中心色点的颜色宽容量圆应大小相同。理由：因为各方向上的宽容量相等，色差也应相等，才能正确评价空间各处的色差第一节CIEXYZ空间的不均匀性结论（CIE1931颜色空间的不均匀性）：视觉上相等的颜色差别，在色品图中的距离不相等，即CIE1931颜色空间是不均匀颜色空间。第一节CIEXYZ空间的不均匀性第二节CIE1976L*a*b*颜色空间

CIEL*a*b*由CIEXYZ转换所得

CIEL*a*b*颜色空间类似于赫林四色学说：L*为黑-白轴，表示明度；a*为红-绿轴；b*为黄蓝轴。第二节CIE1976L*a*b*颜色空间

CIE1976L*a*b色品图：由色品坐标a*、b*构成的平面直角坐标系。a*轴红-绿轴；b*轴黄-蓝轴。第二节CIE1976L*a*b*颜色空间符号与颜色请回忆对立学说中的R-G=红-绿R+G-B=黄-蓝同样也有下面的等式X–Y=红-绿=aX+Y-Z=黄-蓝=b结论：a*为正值，红占优;a*为负值，绿占优。b*为正值，黄占优；b*为负值，蓝占优。第二节CIE1976L*a*b*颜色空间符号包含的颜色a*b*正正红+黄正负？+？负正？+？负负？+？第二节CIE1976L*a*b*颜色空间

CIE1976L*a*b色差公式：第二节CIE1976L*a*b*颜色空间

色差单位：

Eab=1时称为1个NBS。一个NBS单位约相当视觉色差识别阈值(颜色宽容度）的5倍问题：人眼能分辨的最小色差是多少NBS？答：在最佳光照下，人眼可分辨0.2NBS的色差第二节CIE1976L*a*b*颜色空间NBS色差单位

E人眼的感觉程度小于0.2不可见（颜色宽容度）0.2—1.0刚可察觉1.0—3.0感觉较明显3.0—6.0感觉明显大于6.0感觉强烈

CIE1976L*a*b*颜色空间广泛用于印刷领域，如：

NBS色差与人眼的感觉程度第二节CIE1976L*a*b*颜色空间CIE1976LAB色差公式的均匀性

孟塞尔明度轴上相邻两级灰色的CIE1976LAB亮度差

L*非常接近，都接近于

L*=10。(亮度差的均匀性)

孟塞尔明度值1/2/3/4/5/6/7/8/9/Y1.213.126.551219.7730.0543.0659.1078.66L*10.6320.5430.7741.2151.8061.6971.5981.3591.08第二节CIE1976L*a*b*颜色空间相等亮度因素差(

Y恒定)相等明度差(

L恒定)第二节CIE1976L*a*b*颜色空间xy色品图中的等色相线和等彩度圆a*b*色品图中的等色相线和等彩度圆a*b*第二节CIE1976L*a*b*颜色空间第二节CIE1976L*a*b*颜色空间CIELAB麦克亚当椭圆

CIE1964与CIE1931颜色空间均匀性比较1931xy色品图中颜色宽容量不均匀，最大与最小值之比达成20:1。1960uv色品图颜色宽容量最大与最小值之比2:1。第七节均匀颜色空间相等亮度因素差(DY恒定)相等明度差(DL恒定)

CIE1964与CIE1931颜色空间的亮度均匀性比较第七节均匀颜色空间第三节CIE1976LAB颜色空间的色差表示

从LAB到颜色心理三属性L*=100a*b*-a*-b*L*=0色相角饱和度色相角范围：0o-360o，a*轴作为0o起算第二节CIE1976L*a*b*颜色空间h*C*第二节CIE1976L*a*b*颜色空间

CIE1976L*a*b色差公式：C*h*第二节CIE1976L*a*b*颜色空间

h*

C*第二节CIE1976L*a*b*颜色空间从各属性差分析样品的色偏（1为样品色，2为参考色）第二节CIE1976L*a*b*颜色空间从XYZ到L*a*b*的新变换：L*=116(Y/Yn)1/3-16（当Y/Yn>0.008856时）L*=903.3(Y/Yn)（当Y/Yn<0.008856时）a*=500[f(X/Xn)

-f(Y/Yn)]b*=200[f(Y/Yn)

-f(Z/Zn)]当t>0.008856时f(t)=t1/3否则f(t)=7.787*t+16/116第二节CIE1976L*a*b*颜色空间CIELUV系统的色品图

460nm380nm470nm480nm4905000510520570nm540580nm560590nm600nm610nm620nm740nm0.00.10.20.30.40.50.60.70.00.10.20.30.40.50.60.7u′v′E常称CIE-u′v′色品图第三节CIELUV系统三、CIE1976L*u*v*均匀颜色空间

CIE1964W*U*V*均匀颜色空间：这一空间用坐标W*、U*、V*表示。其中，W*表示明度，U*、V*称为色度坐标。第三节CIELUV系统

CIE1964uv色品图：第三节CIELUV系统

CIE1964uv色品图中麦克亚当椭圆：第三节CIELUV系统

CIE1976L*u*v*均匀颜色空间：也是由CIEXYZ颜色系统转换而来的，将v坐标提高1.5倍，以改善uv色品图。L*为明度指数，u*、v*为色品坐标。第三节CIELUV系统460nm380nm470nm480nm4905000510520570nm540580nm560590nm600nm610nm620nm740nm0.00.10.20.30.40.50.60.70.00.10.20.30.40.50.60.7u′v′ECIE-u′v′色品图第三节CIELUV系统第三节CIELUV系统460nm380nm470nm480nm4905000510520570nm540580nm560590nm600nm610nm620nm740nm0.00.10.20.30.40.50.60.70.00.10.20.30.40.50.60.7u′v′E色相角彩度饱和度第三节CIELUV系统1、将人眼感觉不到的最大颜色差别量叫——。

A色差 B颜色宽容度 C颜色分辨率 D色度坐标2、用数量来表示两个颜色对人眼所引起的颜色差别称为——，反映在色品图上就是两个颜色点之间的——。3、试述麦克亚当椭圆的实验过程。4、关于麦克亚当实验不正确的结论是——。

A围绕每个中心色点，各方向上颜色宽容量不同

B颜色宽容量轨迹近似一个椭圆

C中心色点颜色宽容量的椭圆轨迹的大小不一样，轴长相差20倍

D视觉上相等的颜色差别，在色品图中的距离也相等5、CIE1976L*a*b*颜色空间是为了解决CIE1931XYZ的——问题。

A计算 B理论基础 C颜色宽容量 D色差分布不均匀第三节CIELUV系统6、CIE1976L*a*b*颜色空间中L*为——轴，a*为——轴、b*为——轴。7、CIE1976L*a*b*系统是——。

A与其它CIE系统无关的独立系统

B直接从CIERGB系统导出

C从CIE1931XYZ系统导出

D以上都不对8、下面公式中X、Y、Z是——的三刺激值，Xn、Yn、Zn是——三刺激值。第三节CIELUV系统9、L*a*b*到颜色心理三属性的计算公式中L*表示——，H*表示——，C*表示——，Yn是——亮度因素。10、已知CIE1976L*a*b空间中的两个颜色点