XYZ(CIEXYZ)颜色空间和LUV(CIELUV)颜色空间,是色差仪常用颜色空间,其中CIELUV颜色空间是CIEXYZ通过非线性转换得到的,它们之间存在一定的转换关系。本文介绍了色差仪XYZ颜色空间与LUV颜色空间转换式。
CIEXYZ颜色空间,也称CIE1931颜色空间。XYZ模型是一个非常重要的颜色模型,在RGB系统的基础上,采用坐标变换的方法用理想的三原色代替实际的三原色,其中X为理想的红原色,Y为理想的绿原色,Z为理想的蓝原色。CIE希望通过该颜色空间下的三个分量(X、Y、Z)能够描述人颜色视觉系统所能察觉的任意一种颜色,其中X和Z定义为颜色的色度,Y为颜色的亮度。具体含义如下:
X:代表与红色相关的刺激程度,用于描述颜色中与“红色成分”相关的信息。在CIEXYZ系统中,X值的大小反映了颜色在红色维度上的贡献程度,与颜色的色度有关。
Y:直接关联于颜色的亮度信息,Y值的大小决定了该颜色看起来的明亮程度。当比较不同颜色的Y值时,Y值越大,颜色就越亮;Y值越小,颜色则越暗。
Z:用于描述颜色中与“蓝色成分”相关的信息,参与构成颜色的色度信息。在计算和表示颜色时,X、Y、Z三个值共同确定了一个颜色在CIEXYZ色彩空间中的位置。
在CIELuv空间中,L*为明度,u*、v*为色品指数。三者相互垂直构成色空间来描述相对应的亮度和色度量:垂直的轴是明度L*,位于水平面且互相垂直的是色品指数u*和v*。其具体含义如下:
L:表示颜色的明亮程度,取值范围从0(绝对黑色)到100(绝对白色)。
u:是描述颜色在红绿蓝维度上位置的一个参数。u值的正负和大小反映了颜色在该维度上的偏向和程度。u为正值时,表示颜色在该维度上偏向红色或黄色方向的程度;u*为负值时,表示颜色偏向绿色或蓝色方向的程度。
v:同样是描述颜色在红绿蓝维度上位置的参数,与u共同决定颜色的色度。v值的变化反映了颜色在另一个维度上的偏向和程度,与u相互配合来完整地表达颜色的色度特性。v值为正时,颜色偏向黄色或蓝色方向;v*值为负时,颜色偏向红色或绿色方向。
色彩空间转换意味着将一个色彩空间中的颜色特征信息转换到另一色彩空间以,获得相应的颜色信息,即用不同色彩空间中的数据来表示相同的颜色。CIELUV颜色空间的L*,u*,v*是X,Y,Z通过非线性变换得到的,用两点间的距离表示颜色之间的色差。从CIEXYZ颜色空间到CIELuv颜色空间的转换,可以利用下列公式来完成:
其中:u'=4X/(X+15Y+3Z),v'=9X(X+15Y+3Z),(Xn、Yn、Zn)定义为参考白色的对应值,u'n和v'n定义为参考白色的转换值,它们的定义可以参照u'和v'的定义方式。