顏色的特性

 

顏色是一種奇異的現(xiàn)象，如果您知道它并不真實存在于自然界中，而只存在于人腦中，您會更感覺詫異。經(jīng)常可以聽到這樣的問題：“如果樹在空曠的森林中倒下，會發(fā)出聲音嗎”？或者是下面的有關(guān)顏色的問題：“如果人眼不能看見紅玫瑰，它仍是紅色的嗎”？答案可能會讓您大感意外 -否。房間中的光源和玫瑰花瓣的色素是讓我們產(chǎn)生顏色感覺的三要素中的兩個要素。直到我們的眼睛（或大腦）親自看到，才會有描述為“紅色”的顏色。

顏色三要素：光、物體和觀察者，缺一不可。

 

光 - 波長及視覺光譜

 

顏色是光的一部分，光由億萬個電磁波組成，電磁波在空氣中移動就象池塘中的水波一樣。每一波段有不同的大小，以波長來表示。波長是兩個相鄰波峰之間的距離，以納米(nm)或百萬分之一毫米作為單位。當(dāng)這些波段刺激我們的視覺，它們使眼睛中的感光細胞興奮，在腦中產(chǎn)生顏色的感覺。不同的波長（或不同波長的組合）刺激產(chǎn)生不同顏色的感覺。結(jié)果就是：大千世界，五彩繽紛通過下面的實驗，我們可以更好地理解我們?nèi)绾胃惺懿煌ㄩL的光：當(dāng)一束白光通過三棱鏡色散后，我們可以感受到分光后的各個波長。這個方法分散各波長將白光顯示為我們所熟悉的“彩虹”：主要有紅、橙、黃、綠、藍、青和紫；每個波段之間都是逐漸過度的（紅、綠和藍是*主要的波段）。

 

我們可以看到的*長的波長大約為700到720nm（紅色波段的開始）；可以看到的*短波長大約為400nm（紫色波段的結(jié)束）。這其中大約320納米的區(qū)域就是可見光譜。落于此區(qū)間之外的光波都是肉眼不可見的。所有波長的連續(xù)范圍被稱為電磁光譜，可見光譜只是其中很小的一部分。

雖然我們不能看到可見光譜外的電磁波，但我們經(jīng)常使用它們：從短波X射線到收音機和電視常用的長波。

 

物體 - 發(fā)射，反射和透射

 

在下一部分的“顏色方程式”中，可見光譜的波長被處理成不同的成分，因而在人眼看來就呈現(xiàn)不同的顏色。物體刺激人眼產(chǎn)生顏色的感覺的方式有三種：物體發(fā)光、物體反光、和物體透光。

發(fā)射物體，例如太陽和人造光源，直接發(fā)射可見光。理論上，如果人眼在不受阻礙地接收可見光譜上所有波長，而且這些波長強度均相等，我們可以看見純白色。日常生活中，雖然我們感覺許多光源發(fā)出的光是白光，但是幾乎沒有純粹的白光光源。因為產(chǎn)生光的化學(xué)過程（從太陽的燃燒氣體到白熾燈的加熱的燈絲）產(chǎn)生以不同比例組成的光波，波長強度分布不可能均勻。光源產(chǎn)生的以不同比例波長組合的光波被稱為相對光譜能量。

 

反射物體，其表面能吸收光波的某些波長能量并反射其它波長。例如，紅玫瑰在它花瓣上有化學(xué)微粒，從光波中吸收大部分紫、綠和藍波長能量，然后它們反射小部分黃和橙光和大部分紅光。物體反射光波的百分比被稱為反射率百分比或強度，或光能。

 

可被透射的物體包括大氣、水、玻璃管或燈泡玻璃、感光膠片和油墨。這些物體允許光穿過它們，但其中一些波長的能量被分子或微粒吸收。光所穿過物體的整個厚度或深度也影響穿過光波能量的百分比。 光波穿過物體的百分比被稱為透射。

正如我們能看見的，我們的顏色要素中的“光”來源是實際存在的發(fā)射“物體”，如太陽，或者燈泡（燈泡較復(fù)雜，光從發(fā)射物體（鎢燈絲）中發(fā)出后，已經(jīng)經(jīng)過透射物體（燈泡玻璃）過濾后才被使用），不同光源所發(fā)出的光波組成是不同的。因此，在一種光源下顯得相似的兩種顏色在另一種光源下看起來可能會有明顯差異。這種現(xiàn)象被稱為同色異譜，將在以后詳細討論。

觀察者 - 顏色接受和感覺

 

在前面解釋顏色三要素中的光源和物體屬性的時候，我們涉及的一些觀察者的因素，這里我們要做深入的探討。首先，光波進入眼睛的瞳孔， 瞳孔擴大或縮小以調(diào)整允許進入的光的數(shù)量。然后，光波刺激視網(wǎng)膜，視網(wǎng)膜幾乎覆蓋了整個后半眼球，上面密布著130,000,000個感光細胞和神經(jīng)元。這些感光細胞對可見光刺激作出響應(yīng)，通過神經(jīng)元傳送電信號給大腦中顏色感受區(qū)域。感光細胞中的一些對紅色較敏感，另一些對綠色較敏感，還有一些則對藍色較敏感。這三類細胞稱為錐狀細胞，其它細胞稱為柱狀細胞，它們只對黑色和白色敏感。

在試圖分辨顏色差別時，人眼有一些天生的限制。我們對不同物體的不同顏色描述為不同的名稱。而且眼睛疲勞、年老和其它生理因素會影響我們對顏色的感覺。在下面部分，我們會討論不同的光源和觀察者對顏色工業(yè)界的制造商造成的影響。

總結(jié)

 

顏色是光照射物體后被觀察者感受的結(jié)果。光由成百上千萬個不同波長電磁波組成。當(dāng)光照射物體時，物體表面吸收部分光波并反射其余的。當(dāng)反射光被觀察者接收，觀察者的大腦將成分一定的光波感受為特定的顏色。不同的光/物體互相作用產(chǎn)生不同的光波組成，這樣就產(chǎn)生我們每天看見的千萬種顏色。

 

顏色交流

 

每個人根據(jù)他/她自己的視覺技巧和記憶感受不同的顏色。例如，一個人看起來亮紅玫瑰在另一個人眼里是深紅色的，甚至另外一個人可能認為它不過是“僅僅紅色”而已。同樣，不同光線條件在顏色顯示上具有非常重要的影響。 對于同一物體，顏色三要素中的光源和觀察者是不斷變化的。

顏色模型的需要

 

在顏色相關(guān)產(chǎn)業(yè)，例如圖像藝術(shù)、涂料、整形、紡織品和其它產(chǎn)業(yè)，顏色三要素的不同會引起設(shè)計者、客戶、供應(yīng)商、印刷商和其他制造商的顏色差異。為了幫助客戶準(zhǔn)確地交流顏色信息，我們提出多種顏色模型解決方案。顏色模型規(guī)定一些屬性或原色，將顏色分解成不同屬性的數(shù)字化組合。例如，要在評估兩個非常匹配的“紅色”時，我們可以通過數(shù)值比較它們在三維色空間的關(guān)系，而不是用“更紅”或“更黑”之類的詞。這些模型也幫助我們更好地描述顏色，代替“淡黃”或“金黃”之類含義模糊的詞。

我們將在下面部分介紹一些顏色模型： RGB 顏色模型、CMY(K) 顏色模型、L*C*h*顏色模型、CIE顏色系統(tǒng)和反射光譜顏色模型。

 

RGB 顏色模型

 

我們的眼睛集中在可見光譜的主要區(qū)域（紅、綠和藍，RGB）， 每一秒鐘都可處理大量顏色信息。顏色掃描儀、監(jiān)視器和電視設(shè)備都采用這個顏色模型（也稱為加色三原色或光原色）來組成不同顏色。

加色三原色

 

理論上，將純紅色、純綠色和純藍色按相等比重混合在一起產(chǎn)生白色；這三種顏色都沒有的時候產(chǎn)生黑色。

其中，改變光強度的組合會產(chǎn)生很大范圍變化的不同的顏色（色域）。例如，100%紅色，100%藍色，沒有綠色則生成品紅色；100%藍色和100%綠色，沒有紅色則產(chǎn)生青色；100%紅色和綠色，沒有藍色則生成黃色。

 

在理論上，我們可以在三維色空間內(nèi)按錐形描述加色和減色三原色。每個原色位于它的互補色的對角：紅色和青色相對，綠色和品紅色相對，黃色和藍色相對（當(dāng)我們討論“使用減色三原色再生顏色”時，你可以看到這些關(guān)系是如何被用于在紙上產(chǎn)生顏色的）。

使用加色三原色再生顏色

 

你的顯示器使用紅、綠和藍光的疊成效應(yīng)生成顏色。顯示器屏幕的內(nèi)表面由微粒象素組成，每個微粒包括三個熒光點： 紅、綠、藍。電子槍位于屏幕的后方，向屏幕上每個點發(fā)射電子束。 計算機從圖形應(yīng)用程序或掃描儀發(fā)出數(shù)字信號到電子槍，這些信號控制電子槍設(shè)置的電壓強度。不同RGB的強度組合將產(chǎn)生不同的顏色。電子槍由電磁石幫助瞄準(zhǔn)以確?？焖?*地屏幕刷新。

 

 

CMY 和 CMYK 顏色模型

 

加色三原色是這樣產(chǎn)生顏色的：由黑色開始（沒有光），然后增加不同比例的紅、綠和藍光來得到不同顏色。要產(chǎn)生紙上的顏色，你必須從白色開始，所以我們需要相反的方法：減少不同比例的紅、綠和藍光來得到不同的顏色。為此，我們混合青色、品紅色和黃色油墨色素。這三種色素形成減色三原色，是紅色、綠色和藍色的互補色。

減色三原色

 

兩個減色原色以 100% 比例“重疊”產(chǎn)生一加色原色。理論上，以 100%比例混合青色、品紅色和黃色則產(chǎn)生黑色（記住，我們得到的是白色的互補色）。 然而實際中，這些油墨通常產(chǎn)生灰色。因此，純黑色油墨（'K'是 CMYK 里的 K）被作為第四種著色劑來產(chǎn)生深黑色。

 

使用減色三原色再生顏色

該圖表說明減色三原色是如何從光中減少與它們相對應(yīng)的加色并在紙上顯示顏色的：

對于四色印刷處理，這些顏色以中間色點形式的四層被印在紙上。不同顏色的錯覺和顏色調(diào)和是通過改變色

點的大小、平衡和角度來獲得的。改變色點大小會得到雖然相反但類似于改變監(jiān)視器紅、綠和藍電子束產(chǎn)生

的光強度的效果。

 L*C*h* 顏色模型

 

另一經(jīng)常被用來描述顏色的方法是定義它的三個*顯著的屬性：

?         它的明度（或亮度）：顏色亮度的數(shù)量，從黑色到灰色到白色。

?         它的色度（或色飽和度）：顏色有多明亮。

?         它的色相：顏色位于可見光譜上的位置（紅、綠、黃或藍，等等）。

顏色的屬性

 

這種類型的顏色空間包含多種格式：L*C*H、HSL、HSB 和其它。雖然名稱各異，概念相同。每個格式都將可見光譜區(qū)彎曲成一個圓圈，這樣紫色和紅色首尾銜接。 圓周是完全飽和的顏色彩虹。 在圓圈中央是中性的，完全不飽和的灰色。從圓周移到中央，顏色彼此混合并逐漸失掉飽和度。顏色在顏色空間定位的**個坐標(biāo)是它在該圓圈中的色相角度，**個坐標(biāo)是它距離圓圈中心的距離（即為彩度值）。

在垂直軸上的第三點代表顏色的明度等級。每個明度等級是圓形色空間上的橫截面。通過在頂上堆積所有明度等級-黑色在底部，中性灰在中間，白色在頂部-就形成一三維色空間。因為色度在中間點比較強，在白色和黑色處比較弱，整個色空間象一個球，明度等級由縱軸表示。

 

正如你看到的，在顏色空間中定位指定顏色和用地圖在城市里“旅游”很類似。例如，在L*C*H°“地圖”上，你先要找到色相角度和飽和度距離相交的位置。 然后，明度數(shù)值表明顏色在哪一“層”：從*底端“黑”到中性灰到*上端“白”。

 

 CIE 顏色系統(tǒng)

 

CIE 表示 Commission Internationaled'Eclairage，是世界聞名的研究顏色的學(xué)者的組織。 在 1931 年，這些科學(xué)家建立了表示可見光譜的一系列顏色空間的標(biāo)準(zhǔn)。CIE 顏色模型和我們前面討論過的其它模型類似，采用三個坐標(biāo)來表示一個顏色在色空間中的位置。但是，CIE 空間（包括 CIEXYZ、CIE L*a*b* 和 CIEL*u*v*）是不依賴設(shè)備的，也就是說，這些色空間中的顏色范圍并不受到某種設(shè)備或某一個觀察者視覺再現(xiàn)能力的限制。

標(biāo)準(zhǔn)觀察者

 

基本的 CIE 色空間是 CIE XYZ， 它建立在標(biāo)準(zhǔn)觀察者的視覺能力的基礎(chǔ)之上，所謂標(biāo)準(zhǔn)觀察者是 CIE對人的視覺深入研究得出的理想觀察者。 CIE針對大量的對象進行了顏色匹配實驗，然后用實驗的結(jié)果產(chǎn)生“顏色匹配函數(shù)”和“通用顏色空間”，表示標(biāo)準(zhǔn)的人眼可見顏色的范圍。顏色匹配函數(shù)是每個光的原色（紅、綠和藍）被使用來感知可見光譜的所有顏色。 CIE 分配坐標(biāo)軸 X、Y 和 Z來代表三原色。

XYZ 顏色模型

 

由 XYZ 三個值，CIE 導(dǎo)出了 yxY 色度圖，以將可見光譜定義為一個三維顏色空間。此顏色空間也將可見光譜限制在一封閉形狀內(nèi)；只有 yxY 色空間不能描述為一球形。 CIE發(fā)現(xiàn)，我們不能均勻地看見所有顏色，因此，色空間被修正成有些歪斜的顏色空間來描述視覺范圍。

 

yxY 圖的“自然”形狀提供了一般可視色空間的真實透視。然而，該圖的歪斜形狀表示我們對紫色和紅色的微小顏色變化很敏感，對綠色和黃色的變化卻容易忽略。你可以看到，色度圖的上部綠色和黃色很伸展，而紅色和紫色緊緊地堆在一起。

CIE 的目標(biāo)是：開發(fā)一個作為顏色信息交流標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，為顏料、油墨、染料及其它色料生產(chǎn)商使用。這個系統(tǒng)包括顏色匹配的標(biāo)準(zhǔn)，但 CIE XYZ模型的不平衡性使得這些標(biāo)準(zhǔn)難于清楚地定位。 因此，1976 年CIE 開發(fā)出更為均勻的顏色標(biāo)準(zhǔn)：CIE L*u*v* 和L*a*b*。 在這兩種模型中，L*a*b* 使用更為廣泛。

CIE L*a*b* 顏色模型

 

L*a*b*色空間良好的平衡結(jié)構(gòu)是基于一種顏色不能同時既是綠又是紅，也不能同時既是藍又是黃這個理論建立的。所以，單個的值可用于描述紅色/綠色以及黃色/藍色特征。當(dāng)一種顏色用 CIE L*a*b* 表示時，L* 表示明度、a* 表示紅/綠值、b*表示黃/藍值。許多方面，這個顏色空間很象三維顏色空間如 L*C*H°和 HSL。

 

如果 L*a*b* 色空間中橙-紅陰影是可識別的。

 

反射光譜顏色模型

 

到目前為止，我們所研究過的所有顏色模型都是建立在三刺激數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的。每個模型都使用三個要素來描述顏色：三原色或顏色空間坐標(biāo)軸的三屬性。 我們將要討論的*后一個顏色模型，反射光譜顏色模型，是所有模型中***的。該顏色模型并不依賴三個參考點；相反，反射光譜數(shù)據(jù)測量可見光譜中多個不同參考點以得到整個光譜能量分布。這是你在用掃描方法和手持式積分球式分光光度儀測量顏色樣品時所使用的基本顏色模型。

描畫反射光譜曲線

 

反射光譜數(shù)據(jù)對顏色的描述是**的，因此我們可以把它作為“指紋”。我們可以通過繪制反射光譜數(shù)據(jù)為曲線來目測評估該“指紋”。每個物體的顏色由波長和光能（或反射率強度）組成，它們在測量顏色時提供兩個**參考點。例如，掃描積分球式分光光度儀以 10nm的間距將反射光譜分為 31 個參考波長，然后在每個參考點測量反射率強度的等級。該信息可以在由水平軸（代表不同波長的 320納米）和縱軸（代表每個參考點下的反射率強度）組成的柵格上繪制成曲線。下圖說明測量顏色的反射光譜曲線上的各點是如何被繪制的。

 

真實顏色能量

 

反射光譜數(shù)據(jù)是你能夠在新性能下操作和控制顏色。除了一貫**，反射光譜數(shù)據(jù)的另一個優(yōu)點是它能在任何光源下預(yù)知顏色的行為。反射光譜數(shù)據(jù)是與光源無關(guān)的，因為它測量的是反射光的百分比；不論什么光源，反射率百分比是相同的。而且，反射光譜數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)換為任何其它顏色模型（例如RGB、CMYK、L*a*b*、L*u*v*、L*C*H°以及其它）。反之是不成立的：你不能從其它顏色模型得到反射光譜數(shù)據(jù)。下面我們將討論不同設(shè)備和光源對于顯示顏色的影響，從中你可更深刻地體會到三刺激數(shù)據(jù)的局限性和使用光譜數(shù)據(jù)表示顏色的優(yōu)越性。

色域

 

RGB 和 CMY(K) 顏色模型是與設(shè)備相關(guān)的-使用模型三數(shù)值創(chuàng)建顏色的能力依賴于設(shè)備的能力。我們目前討論過的四種不同的“設(shè)備”對桌面圖形和印刷都非常重要： 人眼、掃描儀、監(jiān)視器和打印機。每種設(shè)備都有很寬的顏色范圍，或色域：

?        人的視覺可以理解上百萬種不同的顏色。

?        照相膠片可以捕捉超過一百萬種顏色。

?        不同顏色監(jiān)視器可以顯示上萬或百萬種顏色，根據(jù)不同類型。

?        印刷機可以創(chuàng)建五到六千種顏色。

所以儀器的色域都不相同（即使是同一生產(chǎn)商制造的儀器）。不同人的視覺的色域也有些許不同。 這意味著有多少不同的RGB 色空間，就有多少種監(jiān)視器，而且掃描儀和打印機也是這樣。我們可以認為它們在不同“語言環(huán)境”下都是流利的。監(jiān)視器和掃描儀的語言是不同類型的 'RGB'，而打印機的語言是外語 'CMYK'。

因此，從原始顏**像再生為*后的打印頁面是音調(diào)范圍壓縮的過程是有問題的：原始圖像的某些顏色是掃描儀不能得到的；掃描后的圖像的某些是監(jiān)視器得不到的；顯示在屏幕上的圖像包括不能在紙上再生的顏色。

查看條件

 

當(dāng)客觀定義“物體顏色”時，我們也必須考慮光源。正如我們先前討論的，不同光源有自己的波長組成，波長在不同方法下依次被物體影響。例如，人眼看明亮的紅蘋果在日光下顯得很鮮艷，而在熒光燈下顯得有些陰暗。同樣，在一種光源下顯得很類似的兩種顏色在另一光源下會顯得非常不同。 這種現(xiàn)象稱為同色異譜。

同色異譜

 

你是否曾在白天在百貨公司為褲子和襪子配好色，而回到家在白熾燈下發(fā)現(xiàn)它們的顏色不再匹配？這褲子和襪子就是同色異譜對。紡織品的生產(chǎn)商和其它顏色集中的商品也在每**遇到這個現(xiàn)象，因此必須找到方法將該影響減到*小。

下面的例子是比較同色異譜匹配的兩個灰調(diào)。在日光燈下，這些灰色匹配得很好。 然而，在白熾燈下，**個灰樣有些偏紅。這些變化可以通過繪制不同灰樣和不同光源的反射光譜曲線得到證明，然后比較兩色樣之間*強的反射功率:

 

如果光源條件不再影響我們對顏色的感覺，我們可以立刻發(fā)現(xiàn)樣品1在任何光源下的紅度。事實上，我們可以很清楚地看到它的反射光譜曲線在光譜橙色和紅色范圍（600 到 700 納米之間）很快上升。然而，在特定光源下我們的眼睛有錯覺。

?        日光包含藍色波長的強烈影響，在 400 到 500 納米之間（加亮區(qū)域）。當(dāng)灰色在日光下被照射。藍色范圍內(nèi)這兩種顏色的關(guān)系被加強。正如你看到的，它們的反射光譜曲線在這個特定區(qū)域的確很接近，形成可以感覺到的匹配。

?        白熾光包含紅色波長的強烈影響，在600到700納米之間（加亮區(qū)域）。 這當(dāng)然發(fā)生在樣品 A

和樣品 B *不同的地方，所以這種差別在白熾燈下被夸大。 我們可以在樣品 A反射輸出中更清楚地識

別紅色。

光源相關(guān)性

 

我們的例子說明人對顏色的感覺是光源相關(guān)的。這意味著三刺激值顏色模型在描述顏色時必須包括光源信息。到目前為止，我們建立的RGB、CMY 和 CMY(K)顏色模型是設(shè)備和光源相關(guān)的，CIE顏色模型是設(shè)備無關(guān)的但是光源相關(guān)的。為了更容易獲得光源描述，CIE建立一系列標(biāo)準(zhǔn)光源。

標(biāo)準(zhǔn)光源

 

CIE 標(biāo)準(zhǔn)光源*初在 1931 年建立，有三個，分別為 A、B 和 C:

 

?         光源 A代表白熾光條件，色溫大約為2856K。

?         光源 B代表直接日光，色溫大約為4874K。

?         光源 C代表間接日光，色溫大約為6774K。

后來，CIE 又增加光源 D 系列、理想的 E 光源和光源 F 系列。 D光源表示不同的日光條件，以色溫表示。

兩個光源，D50 和 D65，是圖像藝術(shù)觀察箱中*為常用的標(biāo)準(zhǔn)光源（'50'和 '65'分別表示 5000K 和6500K 的色溫）。當(dāng)我們用 CIE顏色模型表示或測量顏色時，我們使用標(biāo)準(zhǔn)觀察者和標(biāo)準(zhǔn)光源之一來計算測量。這種方法在控制下保留顏色要素中兩個不穩(wěn)定因素，光源和觀察者。

光源無關(guān)性

 

反射光譜數(shù)據(jù)提供了**的與光源無關(guān)的顏色模型。當(dāng)我們測量反射光譜數(shù)據(jù)時，我們按照每個波長下的反射能量的百分比定義物體改變光的方法。因為反射光譜數(shù)據(jù)是建立在這些百分比基礎(chǔ)之上的，并不是在人眼或特定設(shè)備中的顯示顏色。

 

顏色測量

 

我們已經(jīng)討論了交流和描述顏色的許多尺度：如顏色的三原色屬性、感知屬性及實際反射光譜數(shù)據(jù)。這些模型為我們提供了類似“英寸”和“盎司”的度量單位。 我們所需要的是能夠以定量形式測量顏色的一套“尺子”，如 CIEL*a*b*。現(xiàn)在，測量顏色*常用的是積分球式分光光度儀、色度儀以及密度儀。

了解顏色測量

 

顏色測量儀器用和人眼感知顏色的同樣方法“接收”顏色： 將從某物體反射的光的主波長收集、濾光。先前，我們曾證實了光、物件（以一朵玫瑰為例）和觀察者如何混合而形成對一朵“紅”玫瑰的感覺。當(dāng)一臺儀器是觀察者的時候，它以一個定量的數(shù)值“接收”反射的波長，這個數(shù)值是：簡單的密度數(shù)值（密度儀）、三刺激數(shù)據(jù)（色度儀）或反射光譜數(shù)據(jù)（積分球式分光光度儀）。

顏色數(shù)值化

 

每種顏色測量儀器都能夠做出人眼不能做到的事情：給顏色標(biāo)以特定的值，因此可以以數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)和誤差加以分析（在設(shè)計和制造時類似）。每種儀器所做的這種轉(zhuǎn)換是不同的：

?         測量反射光譜數(shù)據(jù)- 在可見光譜范圍內(nèi)，沿不同區(qū)間內(nèi)物體反射的光量。

 

?        色度儀也能測量色光，但它將光分成RGB三種成分，按照同人眼、掃描儀或顯示器相似的方法

某一顏色的數(shù)值就用 CIE XYZ 色空間或其轉(zhuǎn)換空間，如 CIE L*a*b* 或 CIE L*u*v*來表示。

 

?        在這些儀器中，密度儀是*常使用的。 它測量從一個物體透射或反射的光量大小。密度儀主

要用在印刷中來測量感光膠片和油墨密度、點面積、點增益和陷波百分比的。

 

顏色匹配

 

我們已經(jīng)討論了顏色模型是如何描述顏色的，以及顏色的測量方法。通過顏色模型的數(shù)值來表示顏色，我們可以客觀地描述顏色。這在描述顏色（例如，印刷商或生產(chǎn)商的重要顏色）的交流時是非常有幫助的。我們可以通過數(shù)值進一步利用這些性能來評估一些物體的顏色。我們可以通過目測外觀和與已有標(biāo)準(zhǔn)顏色的匹配程度來比較它們。

差值 E 容差數(shù)值

 

當(dāng)機械部分被設(shè)計和繪制，它們的設(shè)計中有在整個制造過程中的每一步都必須遵守的“容差”。例如，以英寸為單位的部分可能會指定 ±1/64' 容差。遵守這些容差保證所有生產(chǎn)出的部分彼此匹配，并在可接受的誤差范圍內(nèi)。

我們也可以應(yīng)用這些限制到物體的顏色中。我們使用數(shù)值DE（或 ?E），這是“差值誤差”的符號，來代替英寸。DE是色空間中的兩個顏色間的距離。 DE 差值數(shù)據(jù)可以使用不同方法來計算，包括 CIE L*a*b* 和CMC。

CIELAB 容差方法

 

CIELAB 計算是建立在 L*a*b* 色空間上的。 L*a*b*色空間是發(fā)展均勻顏色空間的*初嘗試之一，均勻顏色空間是指綠色范圍內(nèi)的顏色差值單位和紅色或藍色范圍的顏色差值單位相似，等等。

L*a*b* 色空間是三維的。 當(dāng)我們在該色空間中定位標(biāo)準(zhǔn)顏色時，我們可以在顏色周圍繪制“容差盒”。該盒代表標(biāo)準(zhǔn)顏色和所有其它測量樣品的可接受的差值范圍。位于容差框內(nèi)的樣品顏色是合格的；未落在框內(nèi)的是不合格的。

 

容差盒的尺寸由 DE 間隔的指定大小控制。 DE 數(shù)值越高，匹配顏色“誤差極限”越高。 下表是在兩個顏色間建立DE容差的指示：

 

 

人眼對于顏色的敏感性在顏色空間呈橢球體狀，而不是CIELAB容差方法中所采用的立方體。換句話說，實際上我們的眼睛并不象容差方法中模擬的一樣變方。 由于這個原因，用 CIELAB 方法判斷經(jīng)常會提供誤導(dǎo)的結(jié)果。 例如，落入CIELAB 容差可接受范圍中的“合格”顏色實際上落在橢球體之外，在人眼的判斷下是不合格的。

CMC 容差方法

 

CMC 容差方法，用“橢球體”作為視覺對色差的范圍，因而許多工業(yè)認為 CMC 對色差的表示方法比CIELAB

更**合理。

 

CMC 不是新的顏色空間，而是建立在 L*a*b* 顏色空間上的容差系統(tǒng)。 CMC計算方法數(shù)字化地定義了顏色空間中，在一個包圍標(biāo)準(zhǔn)顏色的橢球體。這個橢球體由三條半軸組成，分別代表色相、色度和明度。它代表了與標(biāo)準(zhǔn)相比合格的區(qū)域，這與 CIELAB 的“立方體”定義合格樣品的方法類似。 在 CMC系統(tǒng)中，橢圓的大小隨著它在色空間中的位置變化；例如，在橙色范圍內(nèi)橢圓是窄的，而在綠色范圍內(nèi)橢圓是寬的。而且，高色度范圍內(nèi)的橢圓大于低色度范圍內(nèi)的橢圓。