色差仪可以用光电测定的方法迅速准确地测出各种试样被测位置的颜色及亮度,并通过计算机换算成L、a、b值,且能够给出两个被测点之间的色差值,以△E表示。那么,色差仪的L、a、b值如何获得?色差仪L、a、b值怎么分析?本文为大家做了介绍。
通过不断的研究,研究人员在解决解决标样和样品之间的真实色差结果和人眼检测一致性问题上去的突破性进展。通过引入色差公式将色差结果量化。并对于不同的颜色提出相应的色差公式。在世界范围内CIE LAB、Hunter、CIE 94、CIE LUV、CMC(1:C),CIEDE 2000等色差公式比较常用,其中CIE 1976 LAB(或L*、a*、b*)色彩空间图已作为国际通用的测色标准,被世界各国正式采纳,它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
Lab色彩模型是由亮度(L)、色调和饱和度三个要素组成。
亮度,用L表示,L值越大,表示越白。L的值域由0到100,L=100表示白色,L=50时,就相当于50%的黑即灰色,L=0表示黑色。
色调(通常用a和b表示)是指彩色光的颜色类别,通常用十字坐标表示,a表示从洋红色至绿色的范围,b表示从黄色至蓝色的范围。a和b 的值域都是由+127~-128,“+a”表示偏红的程度,“-a”表示偏绿的程度;“+b”表示偏黄的程度,“-b”表示偏蓝的程度。如+127 a就是洋红色,渐渐过渡到-128 a 的时候就变成绿色。同理,+127b表示黄色,-128b则是蓝色。所有的颜色就以这三个值交互变化所组成。
颜色的深浅程度称为饱和度,其中:ΔL 表示材料实际亮度与标准亮度之间的差值;Δa表示材料颜色在偏红绿程度上与标准值之间的差值;Δb表示材料颜色在偏黄蓝程度上与标准值之间的差值;ΔE表示实际值与标准值在L、a、b上的综合差值,即样品总色差,但它不能表示出样品的色差的偏移方向,AE数值越大,说明色差越大。
色差对颜色的管理来讲是非常重要的,若2个色样样品都按L、a、b标定颜色,则两者之间单项色差和总色差ΔE可用下列公式来计算:
明度差:ΔL=L1*-L2*
色度差:Δa=a1*-a2*;Δb=b1*-b2*
总色差:ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2
为了让产品的颜色评价有更加精确的衡量标准,国际上通常采用的表示方法就是颜色空间。目前常用的颜色空间主要有:LAB、LCH、RGB、XYZ、YXY等,其中Lab为目前最主流的一种颜色空间,它可以表示任何一种颜色,其他的颜色空间一般只作为比对时的参考。当我们在使用色差仪测量物体表面颜色差异的时候,仪器的屏幕上常常会显示出对应的Lab数值,其中:“L”代表物体的明亮度:0-100表示从黑色到白色;“a”代表物体的红绿色:正值表示红色,负值表示绿色;“b”代表物体的黄蓝色:正值表示黄色,负值表示蓝色。
色差仪测量的Lab值表示的就是颜色测量的三个纬度,我们知道决定颜色有三个要素,而确定色差,也可以分为三个要素。它们分别是L值,表示的是产品颜色的深、浅,也就是我们常说的黑和白。而a值表示的就是红绿值,通过红、绿正负来表示,而b值表示的是黄蓝值,通过黄、蓝正负两个方向来表示。根据测出的L、a、b数值就可以计算出被测物体的偏色情况,具体计算公式如下:
ΔL*=L*样品-L*标准,为明度差异;△L*为正值,样品颜色偏浅色方向;为负值,样品偏深色方向。
△a*=a*样品-a*标准,为红/绿差异;△a*为正值,样品颜色偏红;△a*为负值,样品偏绿。
△b*= b*样品-b*标准,为黄/蓝差异;Δb*为正值,样品颜色偏黄;△b*为负值,样品偏蓝。
其中△L*,△a*,△b*,为参考样品和被测样品之间明度L*和色度指数a*,b*的差值。色差值用ΔE* 来表示,为综合总色差,具体计算方法和亮度差△L、红绿差△a、黄蓝差△b都有关系。总色差ΔE*的计算公式如下:
一般情况下色差仪都会给出相应的L*,a*,b*值和比色后的ΔL*、△a、△b、ΔE*四组色差数据。用ΔE来评价色差时,△E越小表示样品与标准颜色越接近,反之则表示两种颜色相差越远。
在实际应用时,不均匀的颜色空间会给颜色评估带来很多的不便,于是人们就研究均匀的颜色空间,CIELAB颜色空间就是均匀的颜色空间之一,1976年,CIE制定此颜解决XYZ颜色空间的物理距离与人眼的感知不相当的问题。
在这一颜色空间中,柱坐标 L*表示亮度,a*和 b*轴代表色度坐标,分别是红-绿坐标和黄-蓝坐标,这三个坐标值均被认为是均匀变化的。这三个属性值可以由XYZ颜色空间的三个属性转化而来。转换公式如下:
其中,在上面的公式中,X、Y、Z 指的是物体的三刺激值,这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE 标准照明体先照射在完全反射漫反射体上,再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下,三刺激值是不同的。若采用D65标准照明体X0=94.811,Y0=100.00,Z0=107.304。
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