

顏色量化中比較常用的幾個顏色空間介紹
顏色空間也稱顏色模型,其用途是在某些標(biāo)準(zhǔn)下用通??梢越邮艿姆绞綄︻伾M(jìn)行定量的描述,使顏色的評價具有可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。本文對顏色量化中比較常用的幾個顏色空間做了介紹,對顏色空間知識感興趣的朋友可以了解一下!
RGB顏色空間:
在RGB顏色模型中,每種顏色出現(xiàn)在紅、綠、藍(lán)的原色光譜分量中,這個模型是基于笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)的,考慮的彩色子空間是下圖所示的立方體。R、G、B位于3個角上,黑色在原點處,白色位于離原點最遠(yuǎn)的角上。在該模型中,灰度等級沿著這二點的連線分布,不同的顏色位于立方體上或其內(nèi)部,并可用從原點分布的向量來定義。如果把所有的顏色值都?xì)w一化,則下圖所示的彩色立方體就是一個單位立方體,即所有的R、G、B的值都在[0,1]范圍內(nèi)取值。
RGB顏色模型的主要缺點是不直觀,從RGB值中很難知道該值所表示的認(rèn)知屬性;另外,RGB顏色模型也是最不均勻的顏色模型之一,2個顏色之間的知覺差異不能表示為該顏色空間中2個色點之間的距離。
XYZ顏色空間:
1931年CIE在RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,改用3個設(shè)想的原色(X)、(Y)、(Z)建立了一個新的色度圖一CIE1931色度圖,并將匹配等能光譜各種顏色的三原色數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化,定名為“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值”。這一系統(tǒng)叫做“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)”或“1931CIE-XYZ系統(tǒng)”。為了使用方便,將XYZ顏色模型轉(zhuǎn)換為麥克斯韋直角三角形,即國際通用的CIE1931色度圖,如下圖所示。
XYZ顏色模型把三維顏色空間用二維表示,更有利于顏色分類時求取被測樣本與標(biāo)準(zhǔn)樣本的匹配程度,而無須知道樣本的實際顏色,同時減少了因光源亮度不穩(wěn)定產(chǎn)生噪聲的影響,對有陰影的單一顏色背景去除效果遠(yuǎn)優(yōu)于 RGB模型。盡管XYZ空間定義是基于人的視覺模型,但其分量不能為觀察者識別,因此無法表達(dá)人的視覺心理。
CIEL*a*b*顏色空間:
CIE1976L*a*b*空間可由CIE-XYZ轉(zhuǎn)換得到,L*a*b*表色空間又稱為獨立色坐標(biāo),它是把顏色按其所含紅、綠、黃、藍(lán)的程度來度量的。視網(wǎng)膜錐體細(xì)胞有3種不同響應(yīng)的視覺神經(jīng),分別對紅綠、黃藍(lán)和黑白起作用,顏色感覺是由各個視覺神經(jīng)的破壞和恢復(fù)而產(chǎn)生。例如,紅光刺激綠視覺神經(jīng)時綠視覺神經(jīng)受到破壞,綠光刺激時得以恢復(fù)。每發(fā)生一次恢復(fù)和破壞,就發(fā)出一脈沖信號給大腦,于是得到一種色感。
根據(jù)這一色覺說,將紅度(正向)和綠度(負(fù)向)周置于一根橫軸(a*軸)上,而將黃度(正向)和藍(lán)度(負(fù)向)同置于縱橫軸(b*軸)上,垂直于a*b*平面的第3根軸為明度L*,這就是L*a*b*表色空間。其模型如下圖所示: