CIE色度系統(tǒng)中的均勻色空間和色差公式

2010-09-17

                                                CIE色度系統(tǒng)中的均勻色空間和色差公式
     CIE色度系統(tǒng)的X-Y色品圖已被廣泛應(yīng)用。從理論上說(shuō)，每一個(gè)顏色在Y，X，Y色空間中占有一個(gè)特定的位置“點(diǎn)”，而任意兩個(gè)顏色點(diǎn)之間的距離應(yīng)該反映這兩個(gè)顏色之間的色差。但是人眼色覺(jué)試驗(yàn)證明，X-y色品圖的顏色分布是很不均勻的，以致主波長(zhǎng)與色調(diào)與飽和度感覺(jué)也不均勻相關(guān)。對(duì)于色度點(diǎn)的微小變化，人眼往往察覺(jué)不出其顏色所發(fā)生的相應(yīng)變化，當(dāng)人眼能夠分辨出顏色有差異時(shí)，其色度的變化范圍稱作人眼對(duì)色差的寬容量。萊特和麥克亞當(dāng)分別研究了人眼對(duì)各種光譜色的辨別能力，并在色品圖上各以線段和橢圓的方式表達(dá)出來(lái)。他們實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，都說(shuō)明在X-Y色品圖上各種顏色的分辨率不一樣。

    上圖是麥克亞當(dāng)?shù)念伾珜捜輽E圓分布示意圖，由圖可以看到，在此色品圖上不同的位置，顏色的寬容量不同，而且各色區(qū)相差懸殊。比如綠色區(qū)，人眼恰可分辨的大距離是藍(lán)色區(qū)小距離的20倍。也就是說(shuō)，在X-Y色品圖上顏色間的距離不能與人眼實(shí)際的視覺(jué)色差相對(duì)應(yīng)。這個(gè)缺欠使它不能正確反映顏色的視覺(jué)效果，也就不能用它來(lái)衡量各顏色和計(jì)算色差的迫切需要，半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，色度工作者一直在努力尋找理想的均勻色空間，即UCS系統(tǒng)，但這是困難的，到目前為止，CIE1976年正式推介兩個(gè)UCS色度系統(tǒng)，也只能說(shuō)是比較均勻的，并非十分理想。
    因?yàn)轭伾莻€(gè)三維空間的量，雖然色感可以用來(lái)各種色品圖來(lái)表示，那也只是近似的。真正的色感覺(jué)取決于觀察條件，觀察者的適應(yīng)性和其他特性。如Ｙxy系統(tǒng)是用亮度因數(shù)Y和色品坐標(biāo)來(lái)描述一個(gè)顏色，X-Y色品圖是色刺激的關(guān)系圖，只表示X，Y，Z三刺激值的比例，而不能表示實(shí)際色感覺(jué)的大小。在尋找均勻色空間的過(guò)程中，首先是要找出亮度因數(shù)Y和人眼視覺(jué)明度之間的函數(shù)關(guān)系，建立以個(gè)新的色品圖，使圖中每一顏色的寬容量都能近似圓形，并且大小相同。