CIELab和CIELuv颜色空间是色差仪中常见的颜色空间,这两个测色空间都是用三个维度对颜色进行描述,且具有相同的明度指数L值。那么,色差仪CIELab和CIELuv颜色空间到底有什么区别?本文对色差仪CIELab和CIELuv颜色空间的区别做了介绍。

CIELab均匀颜色空间是CIE1931标准色度学系统的非线性变换,它将XYZ直角坐标颜色空间转换为柱面极坐标,将三刺激值XYZ转换成与眼睛视觉相一致的明度L*和色度a*、b*,其中a*、b*与色调、饱和度的感觉相一致。CIELab的优点是当颜色的色差大于视觉的识别阈限(恰可察觉)而又小于孟塞尔系统中相邻两级的色差值时,能较好地反映物体色的心理感受效果。CIELuv均匀颜色空间实际上由CIE1931和CIE1964匀色空间改进而来,使其与代表视觉等间隔的孟塞尔系统靠拢,并将V坐标增加50%而改善U、V色度图的均匀性。CIELuv和CIELab色空间都有较好的均匀性,两者都较广泛地运用于工业中。由于CIELuv系统中,uv色度图仍保留了马蹄形的光谱轨迹,较适合于对光源色、彩色电视等工业部门做研究工具;CIELab主要用于印刷、染料、颜料及油墨等表面颜色工业部门。
CIELab和CIELuv颜色空间是为了解决颜色的等距度量而建立的,具有均匀明度标尺和均匀色品标尺,其独立性和均匀性显然优于XYZ空间。但是,由于均匀色品标尺没有把色调和饱和度分离开,所以只有一个亮度分量能用于处理,而不能利用彩色样品的色彩信息,这会把彩色样品处理限制在灰度图像处理的范围,极大地束缚了彩色图像处理的手脚,也不是应选的最佳颜色空间。相对来讲,目前推荐的最好用的量化分析颜色的均匀空间。除了继承XYZ颜色空间的优点外,还有两个新的优点:①是颜色差异的规范化空间;②CIELu*v*和CIEL*a*b*颜色可以由圆柱坐标表示,因此可以适应不同的需要。出于具有这些优点使这种颜色空间在对颜色有严格要求的应用场合更加实用。

1.颜色空间构成要素不同
CIELab颜色空间由三个分量组成,分别是L*(亮度轴),取值范围0(绝对黑色)到100(绝对白色);a*(红绿轴),正值表示偏红,负值表示偏绿,取值范围一般是-127到+127;b*(黄蓝轴),正值表示偏黄,负值表示偏蓝,取值范围通常也是-127到+127。通过这三个轴,能在三维空间中确定颜色的位置。CIELUV颜色空间同样包含L*(亮度轴)表示亮度信息。另外两个轴是u和v(色度轴),u和v的值通过复杂的光谱计算得出,用于描述颜色在色度方面的特性,与红绿色和黄蓝色的属性相关,它们的取值范围会根据具体的计算和颜色范围而有所不同。
2.颜色均匀性表现不同
CIELab颜色空间的均匀性相对较好,即在该空间中,相同大小的颜色差值在视觉上引起的颜色感知差异大致相同。这使得在CILab颜色空间中计算的色差与人眼的主观感受更为接近,在工业生产和颜色质量控制中,能够更可靠地衡量颜色之间的差异,判断产品颜色是否合格。CIELuv虽然也是为实现颜色空间的均匀性而设计,但整体均匀性略逊于CIELab颜色空间。在某些区域,相同的颜色坐标变化可能会导致人眼感知到不同程度的颜色差异,这在精确的颜色匹配和色差评估中可能会带来一定的局限性。
3.颜色感知侧重点不同
CIELab颜色空间对颜色的感知描述相对综合,在亮度、红绿和黄蓝方向上的表达较为平衡,能够全面地反映颜色的各种属性,更贴近人眼对颜色的整体感知。无论是判断颜色的明暗、色调还是饱和度,CIELab都能提供较为准确的信息。而CIELuv颜色空间更侧重于颜色的亮度和色调的表达。在一些应用中,对于颜色的亮度变化和色调之间的相对关系的描述更为敏感,在涉及到颜色的视觉亮度调整和色调分析的场景中具有一定优势。
4.色度值计算过程不同
CIELab颜色空间计算过程相对较为直观和简洁,在已知颜色的三刺激值X、Y、Z的情况下,通过一系列明确的转换公式可以较为容易地计算出L*、a*、b*值。而CIELuv颜色空间其计算过程相对复杂一些,特别是u和v值的计算涉及到对光谱数据的处理和特定的转换公式,需要更多的计算步骤和数据处理,这在一定程度上增加了使用的难度。