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什么是色度坐标?色品坐标和色度坐标区别

浏览次数:890 更新日期:2023-08-14

摘要:

什么是色度坐标?色度坐标是颜色的数学表示,它描述颜色的质量,而不指定其亮度或强度。它们通常用于色彩科学和比色学,以标准化的方式量化和表征颜色。色度坐标通常使用称为色度图的二维图形或图表来表示。常用的色度图是CIE1931xy色度图,它是由国际照明委员会(CIE)于1931年开发的。在这个图中,色度坐....

什么是色度坐标?

色度坐标是颜色的数学表示,它描述颜色的质量,而不指定其亮度或强度。它们通常用于色彩科学和比色学,以标准化的方式量化和表征颜色。

色度坐标通常使用称为色度图的二维图形或图表来表示。常用的色度图是CIE 1931 xy色度图,它是由国际照明委员会(CIE)于1931年开发的。在这个图中,色度坐标表示为x和y坐标,其中x表示颜色在红-绿轴上的强度比例,y表示颜色在蓝-黄轴上的强度比例。

色度坐标是0到1的归一化值,(0,0)代表纯黑的色度,(1,1)代表纯白的色度。颜色的色度坐标可以从其光谱功率分布中计算出来,光谱功率分布描述了颜色光谱中不同波长光的能量分布。

色度坐标对于比较和分析颜色很有用,因为它们提供了一种独立于亮度或强度来描述颜色的色调或色彩的方法。它们广泛用于显示技术、照明、摄影和平面设计等领域的色彩管理、色彩再现和色彩校准。

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色品坐标和色度坐标区别

色品坐标和色度坐标没有区别,两者是指同一概念的不同表达方式。也叫表色系。常用的颜色坐标,横轴为x,纵轴为y。有了色坐标,可以在色度图上确定一个点。这个点精确表示了发光颜色。

X、Y、Z是三刺激值,色品坐标x、y是用X、Y、Z算出来的:


x=X/(X+Y+Z) , y=Y/(X+Y+Z)。


“色度图上的那个坐标”,是带椭圆的那个图,坐标是椭圆中心色坐标。椭圆叫“光圈”,是某色温照明灯的色坐标,应该在的范围。


有哪几种颜色坐标系?

国际上色彩的定量表述有孟塞尔表色系统、CIE表色系统等,各个颜色坐标系在一定条件下是可以相互转换的。孟塞尔表色系描述色彩的三个要素是,色相、彩度、明度。

色相:色彩的相貌,是区别色彩种类的名称;

明度:色彩的明暗程度,即色彩的深浅差别,明度差别指同色的深浅变化,也指不同色相之间存在的明度差别;

彩度:又称纯度或饱和度,指色彩的纯净程度。

RGB表色系

三原色可以合成包括单色光在内的所有的颜色。不同的待配色光达到匹配时三原色光亮度不同,用颜色方程C=R(R)+G(G)+B(B)表示,其中(R)、(G)、

(B)代表代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量,R、G、B分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量,称为三刺激值。把等能量的单色光,用三刺激值分别求出各自在RGB三维空间的坐标,得到CIE1931xy色度图。

XYZ表色系

CIE在RGB表色系基础上,改用三个假想的原色XYZ建立了一个新的色度系统,将它匹配等能光谱的三刺激值,定名为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值,简称XYZ表色系。经过变换,色度坐标均为正值,XY坐标进行归一化处理,可得到x-y色度坐标,又称CIExyY色度图,其中Y轴用于表示亮度。CIExyY色度图

CIExyY色度图的建立给定量分析颜色创造了条件,对CIEXYZ空间进行非线性变换空间处理,消掉XYZ的具体绝对值,把x-y坐标系迎合视觉需要修正为u-V坐

标系,形成CIELUV色度图。


各个颜色坐标系优缺点:

1931年,CIE(国际标准照明委员会)建立了一系列表示可见光谱的颜色空间标准。由于任何颜色都可以由RGB三原色混合而成,定义了CIE-RGB基色系统。但这一系统存在一个明显的缺点,计算颜色三刺激值时会出现负值,给大量的计算带来不便。由于任何一种基色系统都可以从一种系统转换到另一种系统,因此人们可以选择任何一种想要的基色系统,以避免出现负值,并且使用方便。基于此CIE又推荐了CIE-XYZ系统,这个系统采用想象的X,Y和Z三种基色,它们与可见颜色不相应。

CIE-XYZ的三基色刺激值X,Y和Z对定义颜色很有用,其缺点是使用比较复杂,而且不直观。对于一种给定的颜色,如果增加它的明度,每一种基色的光通量也需按比例增加,而且色度值仅与波长(色调)和纯度有关,与总辐射能量无关,因此在计算颜色的色度时,把X,Y和Z值相对于总的辐射能量=(X+Y+Z)进行规格化,配色方程可规格化为x+y+z=1。根据颜色坐标(xy)可确定z,但不能仅从x和y导出三种基色刺激值X,Y和Z,还需要使用携带亮度信息的Y值,其值与XYZ中的Y刺激值一致。从而又定义了CIE-xyY颜色空间。

XYZ系统和在它的色度图上表示的两种颜色之间的距离与颜色观察者感知的变化不一致,这个问题叫做感知均匀性(perceptualuniformity)问题。为了解决颜色

空间的感知一致性问题,专家们对CIE-XYZ系统进行了非线性变换,制定了CIE-L*a*b*颜色空间。

CIE-LCH颜色空间是由CIE-L*a*b*颜色空间推到转化来,它采用L表示明度值;C表示饱和度值及H表示色调角度值的柱形坐标。日常生活中人们描述颜色的三属性就是明度L、色相H与饱和度C。所以用CIE-LCH颜色空间描述颜色更符合日常生活中人们对颜色描述的习惯。如果单纯以一组L*a*b*或Lch值来判断某个颜色并没有太大的实际意义,但是当我们对两个颜色进行比较时,我们可以通过这两个颜色的参数差值来判断出它们之间的差别。通过产品和标准色样参数值的对比我们可以轻易得知当前产品的颜色状态。