顏色空間的兩三事

2021-01-10 彩譜測色儀

說到顏色大家都知道,紅綠藍是顏色的三原色,可以合成任何顏色,真的是這樣嗎?今天要給大家科普的顏色空間和顏色又有什麼關係呢?

色彩是人的眼睛對於不同頻率的光線的不同感受,色彩既是客觀存在的(不同頻率的光)又是主觀感知的,有認識差異。所以人類對於色彩的認識經歷了極為漫長的過程,直到近代才逐步完善起來,但至今,人類仍不能說對色彩完全了解並準確表述,許多概念不是那麼容易理解。

「色彩空間」一詞源於西方的「Color Space」,又稱作「色域」,色彩學中,人們建立了多種色彩模型,以一維、二維、三維甚至四維空間坐標來表示某一色彩,這種坐標系統所能定義的色彩範圍即色彩空間。今天要給大家介紹的是經常用到的幾種色彩空間,主要有RGB、CMYK、Lab、Lch等。

RGB顏色空間

RGB彩色模型主要是面向硬體的模型,如彩色監視器和一大類的彩色視頻攝像機。這個彩色模型利用的是三原色疊加從而產生不同的顏色。但是三原色疊加並不能產生所有的顏色。這個模型為每一個顏色通道分配0~255,256個級別的灰度值,這樣總共就可以產生多種顏色。所有這些顏色包含在下圖所示的一個正方體中,該正方體內部的每一個點都能由三個通道的坐標確定。對角線是三個分量相等的顏色,就成為一個沒有顏色的灰度圖。

CMYK顏色空間

CMY代表青色、深紅色和黃色(顏料原色)的組合。這三種顏色是RGB的二次色,用的是另一種方式定義。如青色表示用白光照射時,反射光是白光減去紅光,而白光是紅綠藍光的組合。因此呢就有了RGB和CMY的轉換:假設所有的顏色值歸一化到(0,1)之間。表示了青色表面不反射紅光,深紅色不反射綠色,純黃色不反射藍色。等量的顏料原色組合可以產生黑色,但是為了列印組合產生的黑色往往不會很純,因此為了產生真正的黑色,加入了第四種顏色黑色,於是就有了CMYK模型。

Lab色空間

根據國際照明委員會Commission Internationale Eclairage(CIE)在1931年所制定的一種測定顏色的國際標準建立的。於1976年被改進,並且命名的一種色彩模式。L*a*b顏色空間用於計算機色調調整和彩色校正。它獨立於設備的彩色模型實現。這一方法用來把設備映射到模型及模型本社的彩色分布質量變化。Lab顏色模型彌補了RGB和CMYK兩種色彩模式的不足。測色領域中,95%以上客戶採用LAB模型解決顏色問題!

Lab色空間知識

L表示亮暗, A表示紅綠, B表示黃藍

Δ L = L (樣板) - L (標準) +表示偏亮,-表示偏暗;

Δ A = A (樣板) - A (標準) +表示偏紅,-表示偏綠;

Δ B = B (樣板) - B (標準) +表示偏黃,-表示偏藍;

色差:

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