顏色空間(2)

 


 

 


設備無關的顏色空間    


CIE1931顏色空間

CIE研究了人類顏色感知,發佈了CIE XYZ顏色空間標準,沿用至今。CIE 1931顏色空間標準定義了 CIE RGB顏色空間和CIE XYZ顏色空間。CIE RGB顏色空間是標準原色光的RGB顏色空間,但CIEXYZ顏色空間沒有使用物理原色。人眼視網膜上分佈的三種視錐細胞分別對不同範圍波長的光做出響應,所以原則上三個參數就能惟一表述顏色。對於任何一種顏色,當三原色以一定的比例混合形成的混合色與該顏色相匹配時,將三原色的量值稱爲該顏色的三刺激值。CIE 1931顏色空間通常用X、Y和Z來表示顏色的三刺激值。但X、Y和Z並不對應標準三原色的紅色、綠色和藍色

CIE1931色度圖

這裏以CIE1931 XYZ顏色空間爲例,介紹什麼是色度圖。對三刺激值X、Y和Z進行歸一化:

x=\frac{X}{X+Y+Z}
y=\frac{Y}{X+Y+Z}

z=\frac{Z}{X+Y+Z}

式中,x,y,z稱爲色度座標。由於x+y+z=1,兩個色度座標就能表示顏色的色度,規定x,y表示顏色的色度。由於x,y只表示一個比值,因此單純的色度座標不能表示顏色,規定參數Y(注意這裏的Y不是刺激值Y,它是人們規定的用來補充亮度信息的一個參數)表示顏色的明度(亮度),稱此顏色空間爲CIE xyY顏色空間。

由於色度空間可以用兩個參數x和y來描述,根據可見光光譜中各個波長光對應的三刺激值繪製y與x之間的關係,這就是衆所周知的色度圖(Chromaticity diagram)。色度僅依賴於色調 (波長)和飽和度,獨立於亮度(Y)。從色度x和y到三刺激值X,Y和Z的計算式中爲:(注意下式中出現的Y是色度空間的亮度參數Y,而不是刺激值Y)

z=1-x-y

X=\frac{x}{y}Y

Z=\frac{z}{y}Y

色度圖中馬蹄型色域的弧形輪廓是光譜軌跡,對應於可見光光譜中的所有單色光。圖中最右下側是波長爲780nm的紅色光,最左下側是波長380nm的藍紫色光。馬蹄型色域下方的直線輪廓稱爲紫線,表示不同強度的紅色光與藍紫色光可以混合而成的顏色,這些顏色儘管在色域的輪廓上,然而在可見光光譜中沒有相匹配的單色光。在色度圖xy中,白色位於座標(1/3,1/3)處,稱爲白色參考點。馬蹄型色域輪廓上的顏色是人眼可見的最高飽和度的顏色色域內部趨於白色的顏色具有最低飽和度。CIE 1931 XYZ色度圖是所有顏色管理系統的基礎,它包含了人眼可見的所有色度,稱爲人類視覺的色域,其中大多數顏色都不能在彩色成像、顯示或打印設備上展現出來。

CIE1931XYZ色度圖

色度圖xy能夠表達各種顏色的色彩特徵,以及顏色之間的關係。色度圖中的每一個點表示一 種顏色白色參考點與該點延長線交於光譜軌跡上的波長決定了這種顏色的色調該點到白色參考點的距離決定了這種顏色的飽和度。色度圖中過白色參考點向該點引直線與光譜軌跡相交於紫線上,由於該顏色(紫線上)的波長並不存在,在這種情況下,可以用該顏色補色的波長來描述。

在色度圖中,不同的顏色以任意比例混合所形成的任 顏色都位於這兩個點之間的連線上,在混合顏色中這兩種顏色的量值與該點到連線兩端的距離成反比。在色度圖中三種不同的顏色以任意比例混合所形成的顏色分佈在以 三個點爲頂點構成的三角形上或三角形內。現在的彩色顯示器就是基於這個原理。由RGB三原色的色度座標爲頂點所構成三角形的面積在色度圖上的覆蓋範圍,稱爲三原色表示的色域。通常使用相對彩色電視標準NTSC色域範圍的百分比來描述顯示器的色域範圍。如下圖所示,sRGB(standard Red Green Blue)顏色空間的色域範圍在色度圖上的三角形面積與NTSC面積之比僅約爲70.3%。Adobe RGB顏色空間是由Adobe Systems於1998年開發的RGB顏色空間,擴大了 sRGB顏色空間在青綠色區域的色域範圍,具有較大的色域範圍。sRGB標準是Internet上推薦使用的顏色空間,用於編輯、保存網頁上的圖像,而Adobe RGB顏色空間的設計目的是實現CMYK彩色打印機的大部分顏色,用於專業圖像印刷。

http://www.360doc.com/content/17/0305/12/31887026_634131798.shtml

CIE1931 RGB顏色空間

 

 

 

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