CIELab是色差仪常用颜色空间,CIELch是从CIELab颜色空间派生出来的一个颜色空间,是CIELab颜色空间的极坐标。在CIELab颜色空间中,一个颜色可以用L、a、b值表示,也可以用L、c、h值表示。本文对色差仪CIELab(Lch)色度值的含义及关系做了介绍。

CIEL*a*b*色空间是颜色模型中用得最广、最有用的色空间之一,它的良好平衡结构是基于一种颜色不能同时既是绿又是红,也不能同时既是蓝又是黄这个理论建立的。所以,单个的值可用于描述红色/绿色以及黄色/蓝色特征。当一种颜色用CIEL*a*b*表示时,L*表示明度、a*表示红/绿值、b*表示黄/蓝值。
L*C*H*模型,它是由L*a*b*派生而来的。正如L*a*b*中的L一样,此处的L*也表示明度,数值范围是0(黑)~100(白)。C*表示色度即颜色的饱和度或纯度在此模型中,色度范围是0~141。H表示色调,并把它作为色调角度测量。L*和C*很容易理解。而色调角度则是一新的概念,在颜色转盘理论中很有用。原点是0°,表示红色。当我们转动转盘,色调角度便随着颜色的变化而变化。比较突出的颜色所在的位置是黄色90°,绿色180°,蓝色270°,红色0°1360°。此模型的特点是其高度的直观性。从它上面很容易就能看到两种相关颜色的位置。理想的补色之间总是相隔180°。这与LAB模型的红/绿、黄/蓝轴相似。
1.L值关系
在CIELab(Lch)颜色空间中,L值的含义是相同的,都代表颜色的亮度或明度,取值范围通常为0到100,0表示黑色,100表示白色。
2.a、b值和c值的关系
c值代表彩度,即颜色的饱和度或纯度,其计算公式为c=(a2+b2)1/2。a值和b值分别表示颜色在红/绿轴和黄/蓝轴上的色度值,a、b值的绝对值越大,c值越大,颜色越鲜艳;当a、b值都为0时,c值为0,颜色为灰色。
3.a、b值和h值的关系
h值代表色调角,用于表示颜色的具体色相,可通过公式h=arctan(b/a)计算(需注意处理象限转换)。规定从正a轴(红色)开始为0°,逆时针为正,正b轴(黄色)为90°,负a轴(绿色)为180°,负b轴(蓝色)为270°。例如,若a>0,b≥0,则0°≤h<90°,颜色位于第一象限,偏向红色和黄色之间;若a≤0,b>0,则90°≤h<180°,颜色位于第二象限,偏向黄色和绿色之间。
CIELab色差公式是建立在CIELab颜色空间之上的,在CIELab颜色空间中,两个颜色之间的色差可以用欧氏距离来表示:

其中△L*、△a*和△b*分别是CIELAB空间中三个标尺的差值。色差△E*ab,也可以用明度差△L*、彩度差△C*ab色调差△H*ab定义,即:

当计算的结果中有正负值出现时,它们含义是:△L>0,说明待测样品要比标准样品的颜色浅,明亮度高;若△L<0,说明待测样品要比标准样品颜色深,明亮度低。△a>0,说明待测样品要比标准样品颜色偏红;若0a<0,说明待测样品要比标准样品颜色偏绿。△b>0,说明待测样品要比标准样品颜色偏黄;若△b<0,说明待测样品要比标准样品颜色偏蓝。△Cab>0,说明待测样品要比标准样品颜色彩度高,包含的“灰分”或者“白光”要比较少;若△Cab<0,说明待测样品要比标准样品颜色彩度低,包含的“灰分”或者“白光”比较多。△hab>0,说明待测样品要在标准样品颜色的逆时针方向上;若△hab<0,说明待测样品要在标准样品颜色的顺时针方向上。根据标准样品颜色的所在位置,就能够很容易的判断出待测样品颜色是偏黄还是偏绿。
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