色差仪CIEL*a*b*颜色空间是色差仪常用颜色空间,其简称为CIELab。该颜色空间用三个分量来对颜色进行描述,并以三维空间之间的几何距离来对色差进行计算。本文对色差仪CIEL*a*b*颜色空间色差公式计算式做了详细介绍。
CIEL*a*b*颜色空间是由国际照明委员会(简称CIE)在 1976年推荐的一种颜色空间,具有大于人类视觉色域的色域范围。它是基于人的视觉感知,按照视觉等距原则设计的具有感知均匀特性的匀色空间,即在该颜色空间内移动相同距离,颜色的变化在人眼视觉感知中是一致的。CIEL*a*b*颜色空间具有与设备无关的特性,可以用来实现不同设备间的颜色转换为不同的设备提供相同的颜色,同时它可以作为实现各颜色空间转换的过渡色空间。
如上图所示,CIEL*a*b*颜色空间同样具有三个分量,分别为L*、a*、b*。L*表示亮度,取值从0(黑色)到100(白色),a*的取值范围从-128(绿色)到+127(红色),b*的取值范围从-128(蓝色)到+127(黄色)。
色差仪ΔE*ab色差公式是以CIEL*a*b*颜色空间为基础的一个色差公式,CIEL*a*b*颜色空间由亮度分量L、a分量(从
绿到红)和b分量(从蓝到黄)组成。坐标原点为(a*,b*)=(0,0),表示没有色彩的灰阶颜色。坐标点相对于坐标原点的空间距离表征各种色彩的深度,空间距离越远,色彩越深。其三维坐标如下:
其中:
如果X/X0>0.008856,则f(X/X0)=(X/X0)1/3;
如果X/X0≤0.008856,则f(X/X0)=(841/108)(X/X0)+16/116;
如果Y/Y0>0.008856,则f(Y/Y0)=(Y/Y0)1/3;
如果Y/Y0≤0.008856,则f(Y/Y0)=(841/108)(Y/Y0)+16/116;
如果Z/Z0>0.008856,则f(Z/Z0)=(Z/Z0)1/3;
如果Z/Z0≤0.008856,则f(Z/Z0)=(841/108)(Z/Z0)+16/116。
上式中,X、Y、Z为颜色样品的三刺激值,X0、Y0、Z0为指定的白色刺激的三刺激值,大多数情况下为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上,再经过完全漫反射面反射至观察者眼中的白色刺激的三刺激值,其中Y0=100。
此颜色空间对应的色差公式为:
式中,ΔE*ab是两个颜色的色差;△L*,△a*,△b*是两个颜色相应量的差,由下式决定:
以上公式中,当观察视场角在1~4°时,采用CIE1931标准色度观察者计算三刺激值,当观察视场角大于4°时,采用 CIE1964标准色度观察者计算三刺激值。