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CIE色度系統中的均勻色空間和色差公式

點擊:   作者:天友利標準光源有限公司      發布日期:2014-07-08
CIE色度系統的X-Y色品圖已被廣泛應用。從理論上說,每一個顏色在Y,X,Y色空間中占有一個特定的位置“點”,而任意兩個顏色點之間的距離應該反映這兩個顏色之間的色差。但是人眼色覺試驗證明,X-y色品圖的顏色分布是很不均勻的,以致主波長與色調與飽和度感覺也不均勻
     CIE色度系統的X-Y色品圖已被廣泛應用。從理論上說,每一個顏色在Y,X,Y色空間中占有一個特定的位置“點”,而任意兩個顏色點之間的距離應該反映這兩個顏色之間的色差。但是人眼色覺試驗證明,X-y色品圖的顏色分布是很不均勻的,以致主波長與色調與飽和度感覺也不均勻相關。對于色度點的微小變化,人眼往往察覺不出其顏色所發生的相應變化,當人眼能夠分辨出顏色有差異時,其色度的變化范圍稱作人眼對色差的寬容量。萊特和麥克亞當分別研究了人眼對各種光譜色的辨別能力,并在色品圖上各以線段和橢圓的方式表達出來。他們實驗的結果,都說明在X-Y色品圖上各種顏色的分辨率不一樣。

麥克亞當的顏色橢圓寬容量范圍

麥克亞當的顏色橢圓寬容量范圍

    上圖是麥克亞當的顏色寬容橢圓分布示意圖,由圖可以看到,在此色品圖上不同的位置,顏色的寬容量不同,而且各色區相差懸殊。比如綠色區,人眼恰可分辨的最大距離是藍色區最小距離的20倍。也就是說,在X-Y色品圖上顏色間的距離不能與人眼實際的視覺色差相對應。這個缺欠使它不能正確反映顏色的視覺效果,也就不能用它來衡量各顏色和計算色差的迫切需要,半個世紀以來,色度工作者一直在努力尋找理想的均勻色空間,即UCS系統,但這是困難的,到目前為止,CIE1976年正式推介兩個UCS色度系統,也只能說是比較均勻的,并非十分理想。
    因為顏色是個三維空間的量,雖然色感可以用來各種色品圖來表示,那也只是近似的。真正的色感覺取決于觀察條件,觀察者的適應性和其他特性。如Yxy系統是用亮度因數Y和色品坐標來描述一個顏色,X-Y色品圖是色刺激的關系圖,只表示X,Y,Z三刺激值的比例,而不能表示實際色感覺的大小。在尋找均勻色空間的過程中,首先是要找出亮度因數Y和人眼視覺明度之間的函數關系,建立以個新的色品圖,使圖中每一顏色的寬容量都能近似圓形,并且大小相同。

 

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