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常用的顏色空間

時間:2022-08-25   瀏覽量: 881

與顏色為友,讓顏色做到真實(shí)而統(tǒng)一。那既然這樣,我們要做到兩個方面。第一,如何定義顏色,如何量化顏色。第二,如何管理顏色。



今天先講講顏色的定義和量化。



色空間:RGB



早在1704年,牛頓提出顏色的本質(zhì)是光;在1854年,格拉斯曼總結(jié)出格拉斯曼顏色混合定律;之后1855年,麥克斯韋提出紅綠藍(lán)三種色光混合,可以生成各種色調(diào)的顏色。



那么紅綠藍(lán)這三種顏色就能搭配出所有顏色嗎?



這個問題,取決于“是不是所有的顏色都可以拆分成紅黃藍(lán)的組合”。即,紅黃藍(lán)三色光相加,能不能生成所有人類能夠感知到的顏色?



然后科學(xué)家們就開始了各種實(shí)驗(yàn),最后發(fā)現(xiàn)答案是:



能,然而也不能。



“光譜色的色度特性”實(shí)驗(yàn)



通過測試,得到一個特定顏色的光譜之后,就知道了這個顏色每一個波長的強(qiáng)度值,也就知道了跟它等價的三原色光(RGB)的強(qiáng)度值。



這樣一來,就有了和這個特定的光譜等價的、RGB三原色光的配比值。



這個配比值,就可以用來大致的量化顏色。



經(jīng)過歸一化處理之后的配比值,就是所謂的色度坐標(biāo)。



如此一來,自然界中、人眼能分辨的所有顏色。只要你能分辨出來的顏色,都可以用這個辦法來量化。雖然用光譜曲線也能對顏色進(jìn)行(唯一的)描述,但是!從780nm到380nm,數(shù)量巨大,十分不直觀!



這樣的命名方式是不現(xiàn)實(shí)的。所以說,不是所有的顏色都可以拆分成紅黃藍(lán)的組合。



RGB色空間



色空間:XYZ



但如果用RGB的配比值來命名,就只需要3個數(shù)據(jù)(經(jīng)過歸一化之后,只需要兩個數(shù)據(jù))。



人類走到這一步,花了三百年時間。



在此基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了一個數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)變換(坐標(biāo)從rgb換成了xyz)



三刺激值



這就是我們平時看到的CIE 1931 XYZ色度圖。



當(dāng)然,這樣一來,三刺激值中包含的“明度”信息就完全丟失了,只剩下了相對比值的信息。所以CIE 1931XYZ色度圖里只能看出色度(色調(diào)、飽和度)的信息,看不出明度。



色空間:Munsell



1905年,美國畫家孟塞爾總結(jié)了兩個世紀(jì)以來顏色科學(xué)工作者的經(jīng)驗(yàn)和研究成果,提出了孟塞爾顏色系統(tǒng)。



Munsell色空間



孟塞爾顏色分類方法屬于純粹的心理顏色分類方法,其立體空間表征了顏色的三個基本視覺參數(shù),即明度、色調(diào)、飽和度。



孟賽爾色卡



孟塞爾圖冊作為孟塞爾顏色系統(tǒng)的實(shí)物顏色樣本,在紡織、染料、涂料、油墨、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、攝影、彩色電視等各種顏色相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)以及顏色科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。



色空間:CIE Lab和CIE Luv



為了更客觀更準(zhǔn)確地測量和評價顏色的差別,國際照明委員會CIE于1976年正式提出了兩個改進(jìn)的均勻顏色空間,即CIE1976L*u*v顏色空間和CIE1976L*a*b顏色空間。兩者數(shù)值可以相互轉(zhuǎn)換,尤其是CIE1976L*a*b顏色空間是當(dāng)時使用效果最好的色空間,得到了及其廣泛的應(yīng)用。



CIE1976L*a*b顏色空間



L表示亮暗,+ 是偏亮,- 是偏暗;A便是紅綠,+ 是偏紅,- 是偏綠;B表示黃藍(lán),+ 是偏黃,- 是偏藍(lán)。



色空間:LCh、CMYK 等等



現(xiàn)在在不同行業(yè),沿用下來的色空間還有很多。比如:LCh、CMYK、Hunterlab等等。



CIE1976L*c*h顏色空間



L是亮度值,C是表示色飽和度,h表示色調(diào)角。


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