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你所不知道的颜色空间

彩谱的宗旨一直是与颜色为友,让颜色做到真实而统一。那既然这样,我们要做到两个方面。第一,如何定义颜色,如何量化颜色。第二,如何管理颜色。
 
今天先讲讲颜色的定义和量化。

 

色空间:RGB

 
早在1704年,牛顿提出颜色的本质是光;在1854年,格拉斯曼总结出格拉斯曼颜色混合定律;之后1855年,麦克斯韦提出红绿蓝三种色光混合,可以生成各种色调的颜色。
 
那么红绿蓝这三种颜色就能搭配出所有颜色吗?
 
这个问题,取决于“是不是所有的颜色都可以拆分成红黄蓝的组合”。即,红黄蓝三色光相加,能不能生成所有人类能够感知到的颜色?
 
然后科学家们就开始了各种实验,最后发现答案是:
能,然而也不能。

 

“光谱色的色度特性”实验 

 
通过测试,得到一个特定颜色的光谱之后,就知道了这个颜色每一个波长的强度值,也就知道了跟它等价的三原色光(RGB)的强度值。
 
这样一来,就有了和这个特定的光谱等价的、RGB三原色光的配比值。
这个配比值,就可以用来大致的量化颜色。
经过归一化处理之后的配比值,就是所谓的色度坐标。

 

 
如此一来,自然界中、人眼能分辨的所有颜色。只要你能分辨出来的颜色,都可以用这个办法来量化。虽然用光谱曲线也能对颜色进行(唯一的)描述,但是!从780nm到380nm,数量巨大,十分不直观!
这样的命名方式是不现实的。所以说,不是所有的颜色都可以拆分成红黄蓝的组合。

 

RGB色空间

 

色空间:XYZ

但如果用RGB的配比值来命名,就只需要3个数据(经过归一化之后,只需要两个数据)。
人类走到这一步,花了三百年时间。
在此基础上,又进行了一个数学上的坐标变换(坐标从rgb换成了xyz)

 

三刺激值

 
这就是我们平时看到的CIE 1931 XYZ色度图。
当然,这样一来,三刺激值中包含的“明度”信息就完全丢失了,只剩下了相对比值的信息。所以CIE 1931 XYZ色度图里只能看出色度(色调、饱和度)的信息,看不出明度。
 

色空间:Munsell

 
1905年,美国画家孟塞尔总结了两个世纪以来颜色科学工作者的经验和研究成果,提出了孟塞尔颜色系统。

Munsell色空间

 
孟塞尔颜色分类方法属于纯粹的心理颜色分类方法,其立体空间表征了颜色的三个基本视觉参数,即明度、色调、饱和度。

 

孟赛尔色卡

 
孟塞尔图册作为孟塞尔颜色系统的实物颜色样本,在纺织、染料、涂料、油墨、医学、化学、摄影、彩色电视等各种颜色相关工业生产以及颜色科学研究中得到了广泛的应用。
 

色空间:CIE Lab和CIE Luv

 
为了更客观更准确地测量和评价颜色的差别,国际照明委员会CIE于1976年正式提出了两个改进的均匀颜色空间,即CIE1976L*u*v颜色空间和CIE1976L*a*b颜色空间。两者数值可以相互转换,尤其是CIE1976L*a*b颜色空间是当时使用效果最好的色空间,得到了及其广泛的应用。

 

CIE1976L*a*b颜色空间

 
L表示亮暗,+ 是偏亮,- 是偏暗;A便是红绿,+ 是偏红,- 是偏绿;B表示黄蓝,+ 是偏黄,- 是偏蓝。
 

色空间:LCh、CMYK 等等

 
现在在不同行业,沿用下来的色空间还有很多。比如:LCh、CMYK、Hunterlab等等。

CIE1976L*c*h颜色空间

 
L是亮度值,C是表示色饱和度,h表示色调角。
 

 
彩谱科技的测色仪,可以完全满足上述的颜色空间来定义颜色、量化颜色,进而达到管理颜色的目的。

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