中國顏色體系是類似于孟塞爾顏色體系在視覺上均勻的顏色系統(tǒng),它以顏色的視覺特性來制定顏色分類和標(biāo)定系統(tǒng),按目視色彩感覺等間隔的方式,把各種表面色的特征表示出來,也就是說中國顏色體系在視覺上是均勻的,下面利用中國顏色體系,分別從色相、明度、飽和度的角度探討以上5種顏色空間的均勻性,
色相
中國顏色體系明度V=6的所有顏色在上述種顏色空間色品圖上的分布如圖3-2所示,在理想的均勻色品圖上,各恒定彩度圈為半徑等距且遞增的同心圓,各恒定色調(diào)線為從色品圖的非彩色點向四周輻射的直線,任意兩相鄰色調(diào)線間的夾角相等。由此可知,從色品圖中各色調(diào)線及彩度圈的情況可以判斷此色品圖的均勻性!S]從圖3-2中可以看出,色品圖中相同色相點并不在同一直線上,相鄰兩色調(diào)線的夾角也不盡相同。為了衡量色相線偏離直線的程度,定義均方根誤差為:
表3-1和表3-2分別列出了5種顏色空間在V=6色品面的10種主色調(diào)線的均方根誤差和相鄰兩色調(diào)線間夾角的大小。
由表3-1可知,除了5PB,5PR 和5Y這3種色調(diào)線以外,CIE1976L*u*v*色調(diào)線的均方根誤差明顯小于其他顏色空間對應(yīng)色調(diào)線的均方根誤差。CIE1976L*u*v*均方根誤差的平均值最小,NC-IIIC次之,CIECAM02-UCS 的平均值最大,也就是說,CIEL*u*v*色調(diào)線的線性度明顯優(yōu)于其他顏色空間,NC-IIIC次之,而CIECAM02-UCS色調(diào)線的線性度最差,在5種色空間的色品面上,色調(diào)線5YR的均方根誤差都大于其余9種色調(diào)線。故每一色品面上的主色調(diào)線中,5YR的線性度最差,
由表 3-2可知,L*a*b*-N主色調(diào)線間夾角的標(biāo)準(zhǔn)差最小,其次為CIEL*a*b*,而 CIEL*u*v*的標(biāo)準(zhǔn)差最大。這說明L*a*b*-N色調(diào)線間夾角的均勻性優(yōu)于其他4種顏色空間,而色調(diào)線夾角的均勻性最差。
綜合以上分析可知,L*a*b*-N色調(diào)線的線性度和主色調(diào)線在色品圖上分布的均勻性都僅次于5種顏色空間中表現(xiàn)最好的色空間。所以,L*a*b*-色空間比其他色空間更理想。
明度
中國顏色體系明度V與顏色空間明度L(或J')的關(guān)系如圖3-3所示。じ為CIE1976L*a*b*,,CIE1976L*u*v*,NC-IIIC 和L*a*b*-N這4種顏色空間的明度;J'為CIECAM02-UCS均勻顏色空間的明度。在理想情況下,心理視覺明度或J'和明度V成正比線性關(guān)系。而實際上它們的關(guān)系如圖所示,各點間的連線是近似于直線的曲線。這說明各均勻顏色空間明度的均勻性雖不十分理想,但已經(jīng)很好了。將各顏色空間的9種明度值與中國顏色體系的明度值作線性回歸,用樣本決定系數(shù)R來衡量各顏色空間明度軸的均勻性,樣本決定系數(shù)R越接近于1,回歸直線與樣本觀測值擬合優(yōu)度越好,L(或J')線性關(guān)系越密切。也就是說R越接近于1,顏色空間明度軸的均勻性越好,其中工的R為
12淺談色空間分析與研究
0。9994,而J'的R為0。9978。所以,對9個中國顏色體系的明度等級來說,L明度標(biāo)尺的均勻性要優(yōu)于J'明度標(biāo)尺的均勻性。
彩度
彩度均勻性的檢驗包括彩度圈接近圓形的程度和各彩度圈間距的均勻性,由圖3-2可知,在CIE1976L*a*b*色品面上,黃、綠區(qū)域恒定彩度圈的半徑較大,而其他區(qū)域較??;CIE1976L*u*v*色平面上的恒定彩度圈類似于長軸方向為YR-B、短軸方向為G-BP的橢圓;其他個顏色空間色品圖上的恒定彩度圈比較接近于圓。NC-IIIC和 L*a*b*-N彩度圈間距的均勻性優(yōu)于其他3個顏色空間,
彩度圈接近圓形的程度和它們間距的均勻性分別以各彩度圈偏離理想圓的均方根誤差和各彩度圈間距的標(biāo)準(zhǔn)差來衡量,彩度均勻性的檢驗結(jié)果如表3-3所示。
由表3-3可以看出,NC-IIIC的均方根誤差和間距標(biāo)準(zhǔn)差的值小于其他4種顏色空間,色品面的彩度圈最接近于圓形,彩度圈的間距最均勻;NC-IIC 和 L*a*b*-N對彩度的均勻性明顯優(yōu)于其他3種顏色空間。這與圖3-2顯示結(jié)果是一致的。