色差儀作為比較類儀器,主要用于對兩個(gè)樣品之間的顏色偏差情況進(jìn)行比對。為了讓顏色比對具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),色差儀的內(nèi)部配置了多個(gè)顏色模型,即顏色空間,使顏色的比對具有可遵循的標(biāo)準(zhǔn)。本文對色差儀常用顏色空間及它們之間的轉(zhuǎn)換方法做了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!

色差儀幾個(gè)常見顏色空間介紹:
顏色是物體表面的特征,是人類認(rèn)知系統(tǒng)對物體表面、光照以及視覺環(huán)境的綜合效應(yīng)。為了便于測量和計(jì)算,便有各種顏色模型或顏色空間。目前,色差儀常用的顏色模型有RGB、XYZ和Lab三個(gè),下文將為大家一一介紹。
1.RGB顏色模型
RGB模型是面向硬件的模型,源于視覺三色說,即由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種單色,可以合成為所有自然界中存在的顏色。
其模型為:C(C)=R(R)+G(G)+B(B)
RGB模型簡單直觀,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)存貯的圖像數(shù)據(jù)大都是RGB模型,許多的圖像處理也是面向此模型的。但是此模型有如下缺點(diǎn):以RGB空間中的色差不能用歐氏距離來獲得,如果定義色差為△L=[(R1-R2)2 +(G1-G2)2 +(B1-B2)2,以此來表示R1、G1、B1與R2、G2、B2之間的差異,則結(jié)果非?;靵y。與同一點(diǎn)色差值相同的點(diǎn)顏色很可能是不相同的。并且R、G、B分量之間存在高的相關(guān)性(B與R為0.78,R與G為0.98,G與B為0.94),因此,RGB模型不能有效地提供顏色方面的信息。
2.XYZ顏色模型
XYZ模型是一個(gè)非常重要的顏色模型,在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用坐標(biāo)變換的方法用理想的三原色代替實(shí)際的三原色,其中X為理想的紅原色,Y為理想的綠原色,Z為理想的藍(lán)原色。
但是不管是 RGB 模型還是 XYZ 模型,都不是一個(gè)均勻的顏色空間,也就是說,在不同的色度和亮度區(qū)域,人對于顏色的分辨力是不一致的。這樣的空間對于利用色差做圖像處理是不利的,且不利于顏色的分辨。尋求一種新的顏色空間,使該空間的距離大小與視覺上的色差感覺呈正比,這就是用均勻的L*a*b*模型。
3.L*a*b*顏色模型
L*a*b*模型比XYZ模型更具均勻性,也更符合人的視覺心理,因此,在圖像處理中運(yùn)用極其廣泛。L*a*b*模型可由XYZ模型轉(zhuǎn)換得到,L*a*b*模型是把顏色按其所含紅、綠、黃、藍(lán)的程度來度量的。將紅度(正向)和綠度(負(fù)向)同置于一根橫軸(a*軸)上,而將黃度(正向)和藍(lán)度(負(fù)向)同置于縱橫軸(b*軸)上,垂直于a*b*平面的第三根軸為明度L*,這就是L*a*b*模型。
色差儀顏色空間轉(zhuǎn)換方法:
從RGB模型到L*a*b*模型是不能直接轉(zhuǎn)換的,因此,首先從RGB模型轉(zhuǎn)換到XYZ模型,然后再轉(zhuǎn)換為L*a*b*模型。
從RGB模型到XYZ模型可以通過乘以一個(gè)3×3矩陣轉(zhuǎn)換,它們之間存在下面的線性關(guān)系:

L*a*b*模型是直接從XYZ模型上發(fā)展起來的,它們之間的關(guān)系是非線性的,相應(yīng)的轉(zhuǎn)換公式如下:

這里,當(dāng)t>0.008856時(shí),f(t)=t1/3,否則f(t)=7.787t +16/116。坐標(biāo)(Xn,Yn,Zn)相應(yīng)于報(bào)紙白光(即R、G、B分別等于255)所對應(yīng)的X、Y、Z值。
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