光度学 色度学参数的一些计算公式
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1.5 色度色度学中所应用的方法和工具,都是以目视颜色匹配定律和国际上一致采用的标准为基础的。
国际照明委员会(CIE ),通过其色度学委员会,推荐了色度学方法和基本的标准。
1.5.2 三原色三原色:(红R 、绿G 、兰B )或(品红、绿、兰)三原色不能由其他色混合得到,三原色的波长如下:红:700nm ,绿:546.1nm ,兰:435.8nm由RGB 构成白光,得亮度比为L R =L G :L B =1:4.5907:0.0601 Lm/(s r ·m 2)色度坐标和色品坐标三原色坐标:R ,G ,B ,是三维色度坐标。
色品坐标(归一化坐标):r=R R+G+B , g= G R+G+B ,b= B R+G+B, 并有 r+g+b=1光谱三刺激值(色匹配函数) )(λr ,)(λg ,)(λb 代表匹配一种颜色,需要R 、G 、B 的比例。
即取 )(λc = B b G g R r )()()(λλλ++,就可以匹配出所要求的)(λc 颜色.并且)(λr ,)(λg ,)(λb 是有表可查的,其规律可参见图1.5-1。
图1.5-1 色匹配函数(6)色度图及色品图三原色坐标见图1.5-2a,色品坐标见图1.5-2b,实际色谱的色品则示于图1.5-2c 中。
由图1.5-2c 可见,三原色系统的色品图中有很大部分出现负值,使用很不方便,为此,国际照明委员会建立了CIE 标准色度系统,解决了这一问题。
图1.5-2 色度及色品图1.5.4 CIE 标准色度系统设立标准光源和标准观察者,建立假想色度坐标 ),,(Z Y X ,归一化坐标),,(z y x 和色匹配函数),,(z y x ,以此来建立CIE 标准色度系统。
1) CIE1931标准色度系统这一色度系统是在观测视场为2°的情况下制订出来的。
(1)标准色度坐标的变换CIE1931标准色度系统的变换关系为:[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡B G R B G R Z Y X 5943.50565.000601.05907.40002.11302.17517.17689.299.001.000106.08124.01770.02.03100.04900.06508.5 及⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡Z Y X Z Y X B G R 1786.00025.00009.00157.02524.00912.00828.01587.04185.00092.10144.00052.00888.04264.15152.04681.08966.03646.26508.512) CIE1964标准色度系统 因为CIE1931标准色度系统的观测视场为2°,不能概括所有情况,所以又制订出CIE1964标准色度系统,它的观测视场是10°,其定义式、数据及曲线略有变化。
色差仪主要看L、A、B值<(L标-L测)平方+(A标-A测)平方+(B标-B测)平方>开根号=E值Lab 颜色标尺按如下标识:(H, ^$ Y)~8 D. e% |){ L (亮度)轴表示黑白,0 为黑,100 为白A (红绿)轴正值为红,负值为绿,0 为中性色 2 T/ P(y- z+ }6 A' E6 n- HB (黄蓝)轴正值为黄,负值为蓝,0 为中性色- \5 g. h# I# o H4 s- h# lA' r9 S0 g" l$ X- i所有的颜色都可以通过任何一种Lab 标尺被感知并测量。
这些标尺也可以用来表示标样同试样的色差,并通常有Δ为标识符。
如果ΔL为正,说明试样比标样浅,如果ΔL为负,说明试样比标样深。
: ^& B5 E, ], \7 n. _# m如果Δ a 为正,说明试样比标样红(或者少绿),如果为负,说明试样绿(或者少红)# {+ O8 m! q1 v* U4 i% w如果Δb为正,说明试样比标样黄(或者少蓝),如果为负,说明试样蓝(或这少黄)L,a,b 颜色差异还可以通过一个单独的色差符号ΔE来表示出来,ΔE 被定义为样品的总色差,但不能表示出样品的色差的偏移方向,ΔE数值越大,说明色差越大,它通过下面的公式计算得来:△E*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2从这可知L.a.b并无定值7 I5 k! Z' k/ n' R: k' N$ p, K1 x. P)\注意大多数情况下,数据是相对色差,而不是绝对色差。
有些公司只要求总色差小于2,有些要求比较严格的,就会要求到L a b 值3 j$ p. r- }7 v: n: k3 A' F+ B△a△ b △c △l一般情况下均没有定值,但严格要求的话,应该是各有要求.△E*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2" q1 i f3 ]+ |△c*=[(△a*)2+(△b*)2]1/2# z6 ^/ S2 r! v* Q如果△E小于等于2.0,建议△a△b△l均小于等于1.5. ^2 O. J- `% e一般的,△E在1.5时目视可以分辨.。
hsb 计算公式HSB计算公式是一种用于表示颜色的数学公式,通常用于图像处理、计算机图形学等领域。
HSB即色相(Hue)、饱和度(Saturation)、亮度(Brightness)的缩写,它是一种将RGB颜色模型转换为更直观的颜色表示方式的方法。
在HSB颜色模型中,色相表示颜色的种类或者说色彩的种类,取值范围是0到360度。
饱和度表示颜色的纯度或者说是颜色的浓淡,取值范围是0到100%。
亮度表示颜色的明暗程度,取值范围是0到100%。
HSB计算公式的目的是将RGB颜色模型中的红、绿、蓝三个分量转换为HSB颜色模型中的色相、饱和度、亮度三个分量。
具体的计算公式如下:1. 首先,将RGB颜色模型中的红、绿、蓝三个分量的值转换为0到1之间的小数。
假设红、绿、蓝三个分量的值分别为R、G、B,则转换后的值分别为:R' = R/255,G' = G/255,B' = B/255。
2. 根据RGB颜色模型中的红、绿、蓝三个分量的值,计算出最大值和最小值。
假设最大值为Max,最小值为Min,则Max = max(R', G', B'),Min = min(R', G', B')。
3. 根据最大值和最小值的差值,计算出色相的值。
如果最大值和最小值相等,则色相为0;否则,根据最大值是红色还是绿色还是蓝色,计算出不同的色相值。
具体的计算公式如下:- 如果最大值是红色,色相的值为:60 * ((G' - B') / (Max - Min)),取值范围是0到360度。
- 如果最大值是绿色,色相的值为:60 * ((B' - R') / (Max - Min)) + 120,取值范围是0到360度。
- 如果最大值是蓝色,色相的值为:60 * ((R' - G') / (Max - Min)) + 240,取值范围是0到360度。
色域计算公式
色域计算公式通常用于确定设备或系统能够表示的颜色范围。
常见的色域计算公式有CIE 1931 XYZ色域、CIE 1976 UCS色域、sRGB色域等。
1. CIE 1931 XYZ色域:XYZ色域是CIE 1931标准定义的一个三维色彩空间。
它的计算公式为:
X = Xr * R + Xg * G + Xb * B
Y = Yr * R + Yg * G + Yb * B
Z = Zr * R + Zg * G + Zb * B
其中,X、Y、Z分别表示颜色的亮度,R、G、B分别表示颜色的红、绿、蓝分量,Xr、Xg、Xb等为参考白点的三个色度坐标。
2. CIE 1976 UCS色域:UCS色域是基于人眼对颜色的感知而设计的一个色彩空间。
它的计算公式为:
u' = 4 * X / (X + 15 * Y + 3 * Z)
v' = 9 * Y / (X + 15 * Y + 3 * Z)
其中,u'和v'是UCS色彩空间的坐标,X、Y、Z同样是颜色的亮度。
3. sRGB色域:sRGB是一种常见的RGB色彩空间,广泛应用于计算机图形和显示设备中。
它的计算公式为:
R = R' / 255
G = G' / 255
B = B' / 255
其中,R、G、B是线性RGB颜色空间的值,R'、G'、B'是sRGB颜色空间的值。
将线性RGB颜色空间的值转换为sRGB颜色空间的值需要进行伽马校正。