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亞當斯考慮到反射率不形成均勻的視覺標度

時間：2013-07-03 16:35:47 來源：上海印刷
字號：T|T
一、從三刺激值向勻色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換
　　彩色視覺三色理論為色彩的每個知覺假定了一個坐標，分別給出了色彩的紅、綠、藍量，因為達到視網(wǎng)膜的光量取決于有效光量，這三個坐標值[三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）就是用照明的三刺激值加權(quán)的反射率值，計算時通常把照明的y（λ）刺激值整規(guī)化為100。
　　三刺激值中的y（λ）值是視覺亮度響應(yīng)的度量（根據(jù)大約200個觀察者得到的平均值），三刺激值中的x（λ）值和z（λ）值分別表達紅量和藍量。
　　因為電視技術(shù)主要跟光的加色混合有關(guān)，所以電視工程師會解釋道：三刺激值是用熒光屏上的紅、綠、藍熒光粉模擬的。就像任何一個色彩（熒光屏的色域內(nèi)）可以通過正確選擇紅、綠、藍熒光粉的組合強度產(chǎn)生一樣，任何一個色彩可以用三個刺激值的適量組合產(chǎn)生。但可惜的是，三刺激值是想象的，因為三刺激值必須比光譜色彩更飽和。
　　三刺激值x（λ）、y（λ）和z（λ）的視覺感受沒有均勻的距離，在亮區(qū)產(chǎn)生的5個單位色差比暗區(qū)產(chǎn)生5個單位色差要小得多。我們可以回憶一下過去學過的知識，三刺激值是與反射率值成正比的，所以反射率值給視覺的感受也不是均勻分布的，即使對于中性色也是這樣。正因為如此，對三刺激值的轉(zhuǎn)換方法作了許多的研究。
　　因為反射率值相對于眼睛不是等距分布的，為了得到一個相對均勻的亮度標度，可以將y（λ）刺激值加以變換。第一個均勻亮度標度是孟塞爾值標度，它把三刺激值y（λ）的平方根作為亮度，1943年它又被重新定義，亮度不再作為Y的函數(shù)對待。
　　立方根亮度標度是由拉德和皮尼提出，后又經(jīng)哥拉塞等人重新定義，其表達式為：
　　L*＝116/y(λ)/y(λ)0－16 
　　式中：L*——亮度； 
　　y（λ）0——照明的三刺激值（通常為100）。
　　通過上式可以使亮度變成一個視覺均勻的彩色空間坐標，另外兩個刺激值x（λ）、z（λ）也必須變成視覺均勻的坐標。
　　亞當斯考慮到反射率不形成均勻的視覺標度，他建議對x（λ）、z（λ）刺激值也像y（λ）值那樣進行變換以便得到孟塞爾值，把轉(zhuǎn)換后的值記為Vx、Vy和Vz。為了用赫林的對立色模型進行轉(zhuǎn)換，亞當斯建議從Vx中減去Vy以得到紅－綠坐標，從Vz中減去Vy以得到黃-藍坐標，黑-白坐標用Vy定義，就是亮度，這就是亞當斯彩色空間。在經(jīng)歷了一系列的修正之后（主要是用坐標軸的相對標度和立方根修正向孟塞爾值近似），CIE采用了1976（L*a*b*）色彩空間，簡記為CIELAB，第一個坐標L*大約是孟塞爾值的10倍，這樣L*=0時是理想的黑色，L*=100時是絕對白色，a*坐標是紅-綠坐標，b*是黃-藍坐標。
　　亞當斯建議通過數(shù)值變換修正色度留，以使色度（從一個物體的色彩中減去亮度成分）更均勻的排列。然后用亮度去乘均勻色度，以便從色度空間除去亮度坐標和標度色度，亞當斯稱其為彩色化合價空間（Color Valence Space）。后來亞當斯色彩空間又被亨特和威斯辛基重新定義。亨特的色彩空間是以亞當斯的均勻色度空間為基礎(chǔ)，亮度采用平方根公式；而威斯辛基的色彩空間是基于均勻色度標度和采用立方根亮度公式。后者又經(jīng)改進后，于1976年被CIE采用，并稱為CIE1976（L*，u*，v*），簡記為CIELUV，這里L*參數(shù)跟CIELAB色彩空間一樣是視覺亮度,坐標u*表示紅度（與綠度比較），坐標v*表示黃度（與藍度比較），這些坐標相對比較均勻。
　　CIELAB和CIELUV坐標還可以被轉(zhuǎn)換成直觀的坐標，因為坐標L*已經(jīng)具有直觀的意義，不再需要轉(zhuǎn)換，而a*、b*或u*、v*可以被轉(zhuǎn)換成極坐標形式。
　　根據(jù)CIELUV坐標可以計算飽和度值，用色品除以亮度即得飽和度，但不能由，CIELAB坐標計算飽和度。
　　在均勻色彩空間內(nèi)不僅可以比較絕對色彩，而且可以比較色差。因此，不僅可以用色度測量技術(shù)測量油墨的色彩，而且還可以評價印刷色彩的色差。在CIELAB和產(chǎn)ELUV色空間中的任一方向上，一個單位的色差近似等于標準觀察者所能感覺的最小差，兩個物體間的色差是其坐標的歐氏距離，并用符號ΔE*表示。
　　斯當研究了色彩公差范圍，他發(fā)現(xiàn)6個色差單位是可接受的。因為ΔE*值來自于一個距離標度，所以它們的大小是可以比較的。例如有一個印刷樣張跟打樣樣張比較時色差為4，另一印刷樣張其色差為2，則可以認為后者離完全匹配比前者近1倍。用這種方法可以評價匹配的接近度。
　　色度檢測法可以用視覺上均勻的和精確的標度評價物體的色彩，所以在印刷工業(yè)中有廣泛的用途。用色度檢測方法可以確定一個印刷面的絕對色彩或以一定的公差提供一個樣本，還可以通過色差比較對不同的工藝過程進行評價。
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