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色差和色宽容度的概念描述

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    CIE1931和1964的颜色空间----不透明样本的日光颜色由颜色空间中的点表示,该空间由三个互相垂直的轴表示,三个轴分别为代表光亮度的Y座标和色品座标x和y,其中:
X,Y和Z是1931年或1964年CIE标准观察者的三刺激值,它们遵守照明标准D65或其他日光相,这些标度没有提供可感知的统一颜色空间,结果是色差很少从x,y和Y的差异中直接计算出来。

    1976年CIE统一颜色空间L* a*b*和色差方程,这是一个接近统一的颜色空间,它基于三刺激值的非线性扩展,提供差异以产生三个相反的轴,这三个轴分别近似于黑色--白色,红色--绿色和黄色--蓝色的视觉感觉;它在直角座标系上绘图产生,L*,a*,b*值的计算如下:
ΔE*ab=(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2
式中,三刺激值Xn、Yn、Zn定义了名义上的白目标色刺激的颜色,通常白目标色刺激由一个CIE标准光源的光谱辐射功率给出,例如C,D65光源或其它日光相,由良好的反射扩散体反射入观察者的眼内,在这些条件下,Xn、Yn、Zn是标准光源在Yn等于100时的三刺激值。

    根据L*,a*,b*得到的两种颜色的总色差ΔE*ab的计算公式如下:
ΔE*ab=(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2
注意,所定义的颜色空间叫CIE1976 L*a*b*颜色空间并且色差方程是CIE1976L*a*b*色差公式,推荐使用缩写CIELAB(所有单词的首字母)。

    1976年CIE公制(L*a*b*)在一个或多个X/Xn,Y/Yn,Z/Zn的比值小于0.008856时没有适当的收敛于零,在计算L*时,如果正常公式用于Y/Yn的值大于0.008856,那么当Y/Yn的值小于0.008856时原公式也许仍然可用,下述修正公式用于Y/Yn等于或小于0.008856时。

    在计算a*和b*时,如果X/Xn,Y/Yn,Z/Zn都小于0.008856,可用以下修正方程代替正式方程:

    ΔE*ab的量没有指出差异的特性因为它没有指出关于颜色,色度和光亮度差异的相对量和方向。

    色差的方向由元素∆L*,∆a*和∆ b*的量和代数符号表示:
    其中L*s,a* s和b* s代表参考或标准,L*B,a* B,b* B代表测量样品或测量批元素∆L*,∆a*和∆b*的符号大致有如下之标准:


+∆L*=明亮的
-∆L*=较暗的
+∆a*=较红的 (少绿的)
-∆a*=较绿的 (少红的)
+∆ b*=较黄的 (少蓝的)
-∆ b*=较蓝的 (少黄的)

    为了判断两种颜色色差的方向,可以计算它们的CIE1976公制颜色角hab和CIE1976公制色度C*ab,公式如下:
除了非常深的颜色外,测试样品和参考样品间的颜色角hab差异可与视觉可察觉的颜色差异联系起来,同样的,色度差值ΔC*ab([C*ab]batch-[C*ab]standard) 可与视觉可察觉的色度差异联系起来。


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