三恩时华南

-科技创新 真诚服务-
 

售前售后免费技术支持,上门服务

售前售后所有用户均享受免费技术支持广州、深圳、东莞、佛山、惠州等珠三角区域最快1小时上门服务

您的位置:主页>新闻资讯>测色仪技术知识

CIE XYZ -Yxy颜色模型

时间:2024-03-06   浏览量: 251

CIE Yxy颜色空间的不均匀性

色彩差别量与其它物理量在性质上迥然不同。例如长度这一物理量,人们常常可以任意分割,即使人眼无法分辨的微小长度,还可以借助显微镜和其它物理仪器来测量和观察。但是,对于色彩差别量来说,主要取决于眼睛的判断。如果一个眼睛不能再分辨的色彩差别量,而人们又不能借助物理仪器来观察它,这样它就成了一个无意义的数值。我们把人眼感觉不出的色彩差别量(变化范围)叫做颜色的宽容量。颜色的宽容量反映在CIE xy色度图上即为两个色度点之间的距离。因为,每种颜色在色度图上是一个点,但对人的视感觉来说,当这种颜色的色度坐标位置变化很小时,人眼仍认为它是原来的颜色,感觉不出它的变化。所以,对视感觉效果来说,在这个变化的距离(或范围)以内的色彩差别量,在视觉效果上是等效的。对色彩复制和其它颜色工业部门来说这种位于人眼宽容量范围之内的色彩差别量是允许存在的。



image.png

1942年,美国柯达研究所的研究人员麦克亚当(D.L.Macadam)发表的一篇关于人的视觉宽容量的论文,迄今为止,仍是在色彩差别定量计算与测量方面的基本著作。在研究的过程中,麦克亚当在CIE xy色度图上不同位置选择了25个颜色色度点作为标准色光,其色度坐标x、y。又对每个色度点画出5~9条不同的方向直线,取相对两侧的色光来匹配标准色光的颜色,由同一位观察者调节所配色光的比例,确定其颜色辨别的宽容量。通过反复做50次配色实验,计算各次所得色度坐标的标准差,即:

image.png图1
如图1所示,围绕指定标准色度点向各个方向的辐射线为各标准差的距离,发现在不同方向上,此距离是不相等。围绕标准色度点,在不同方向上取距离为一个标准差的点的轨迹近似一个椭圆。还可以看到在色度图不同位置上的25个颜色点的椭圆形状大小不一样,其长轴方向也不相同。这表明在xy色度图中,在不同位置不同方向上颜色的宽容量是不相同的。换句话说,标准CIE xy色度图上的相同的几何距离,在不同的颜色区域里和不同颜色变化的方向上,所对应的视觉颜色差别量大小是不同的,图中的各个椭圆形宽容量是按实验结果的标准差的10倍绘出的。


CIE XYZ -Yxy颜色模型

颜色空间:视觉与数学模型

颜色空间不仅仅是命名和描述颜色的模型,也是一个三维立体空间。例如HSL,非常方便地比较两种或更多的颜色,每种颜色代表了颜色空间中的一个独立的点(由三种刺激的值决定)。

所以,只要知道颜色的坐标值,就能轻易地将其从颜色空间中标记出来。虽然,通过与其他颜色的关系可能知道它在色空间的位置,但是用三个数值来描述颜色,还不足以决定两种颜色的视觉差异。

我们将在这一章中探索用三维的、数学上定义的坐标来描述颜色的模型,而不是三个主观的值。

image.png

颜色空间:设备相关与设备无关

我们一直在讨论的颜色空间(RGB、CMY和HSL)是依赖于设备的,这意味着不同设备在颜色空间中颜色坐标是不同的(尽管坐标的名称是相同的)。

匹配颜色的最佳方法是使用一个稳定的、逻辑的、设备无关的数学系统,这种系统是由“国际委员会”于1931年开发的,通常以其缩写为CIE。CIE空间是与设备无关的,这意味着在这颜色空间中可以找到的颜色范围并不局限于特定设备的呈现能力。

CIE XYZ 颜色模型

CIE发布此颜色模型为了确定人眼感知颜色的平均状况,在1931年,他们使用三种原色定义了一个数学模型(或者三种刺激值(X(红色),Y(绿色)和Z(蓝色)),从这个模型中可以看到所有的颜色都可以被一个“标准”观察者看到,此数学模型被称为“CIE XYZ模型”。CIE XYZ模型中测量了标准光源下的每一种颜色,以及严格定义了标准观察者所看到的观察条件。

一个不均匀的XYZ颜色模型

CIE XYZ模型其实很少被使用,尽管它是所有其他颜色模型派生的参考颜色空间。

CIEYxy颜色模型

由于XYZ三维的颜色模型不太容易解释和理解,所以CIE开发出了Yxy颜色模型,也称为色度图,它可以将颜色可视化,而不考虑明度坐标。

这个模型根据两个色度坐标来定义颜色:

其中一个显示了色调的主导波长(x),

另一个显示它的饱和度(y)。

Y轴表示颜色的明度,只能在Yxy模型的三维视图中显示。在这个模型中,所有具有相同Y亮度的颜色都在同一个三角平面上。

一些基本色域的色度图

x和y坐标的可视化如下:

从色度图的中心到边缘的颜色会越加饱和,最饱和的颜色在图表的边缘。

色相的改变是根据其在马蹄形的边缘的位置。

所有的颜色都在由马蹄铁所包围的空间内(及红色和蓝色波长之间的直线)。色度图之所以这样的形状,是因为我们对紫色和红色之间的细微变化更敏感,而不是绿色和黄色之间的变化。直线上的颜色是人为假设的,因为这些颜色没有特定的波长。

虽然在这个模型中颜色之间的差异不符合视觉差异,但它能够指出RGB显示器的相对色域和印刷色块的不同。


其他相关资讯

客服中心

微信咨询

返回顶部