從一開始研究色彩學(xué),人們?yōu)榱耸股试O(shè)計(jì)和復(fù)制更精確、更完美,為色彩的轉(zhuǎn)換和校正制定合適的調(diào)整尺度或比例,減少由于空間的不均勻而帶來的復(fù)制誤差,在不斷尋找一種最均勻的色彩空間,這種色彩空間,在不同位置,不同方向上相等的幾何距離在視覺上有對應(yīng)相等的色差,把易測的空間距離作為色彩感覺差別量的度量。若能得到一種均勻顏色空間,那么色彩復(fù)制技術(shù)就會有更大進(jìn)步,顏色匹配和色彩復(fù)制的準(zhǔn)確性就得到加強(qiáng)。
從CIE1931RGB系統(tǒng)到CIE1931XYZ系統(tǒng),再到CIE1960UCS系統(tǒng),再到CIE1976LAB系統(tǒng),一直都在向"均勻化"方向發(fā)展。CIE1931XYZ顏色空間只是采用簡單的數(shù)學(xué)比例方法,描繪所要匹配顏色的三刺激值的比例關(guān)系;CIE1960UCS顏色空間將1931xy色度圖作了線形變換,從而使顏色空間的均勻性得到了改善,但亮度因數(shù)沒有均勻化。
為了進(jìn)一步改進(jìn)和統(tǒng)一顏色評價(jià)的方法,1976年CIE推薦了新的顏色空間及其有關(guān)色差公式,即CIE1976LAB(或Lab)系統(tǒng),現(xiàn)在已成為世界各國正式采納、作為國際通用的測色標(biāo)準(zhǔn)。它適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算。
CIE1976Lab空間由CIEXYZ系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到,轉(zhuǎn)換公式為:
其中X、Y、Z是物體的三刺激值;X0、Y0、Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值;L表示心理明度;a、b為心理色度。
從上式轉(zhuǎn)換中可以看出:由X、Y、Z變換為L、a、b時(shí)包含有立方根的函數(shù)變換,經(jīng)過這非線形變換后,原來的馬蹄形光譜軌跡不復(fù)保持。轉(zhuǎn)換后的空間用笛卡兒直角坐標(biāo)體系來表示,形成了對立色坐標(biāo)表述的心理顏色空間,如圖5-43所示。在這一坐標(biāo)系統(tǒng)中,+a表示紅色,-a表示綠色,+b表示黃色,-b表示藍(lán)色,顏色的明度由L的百分?jǐn)?shù)來表示。
色差是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別。若兩個(gè)色樣樣品都按L、a、b標(biāo)定顏色,則兩者之間的總色差△Eab以及各項(xiàng)單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算:
明度差: △L=L1-L2
色度差: △a=a1-a2
總色差: △b=b1-b2