色差公式的建立和推廣和國際照明委員會(簡稱CIE)的一項重要職責,從第一個開始CIE經(jīng)過色度系統(tǒng)的研究,已經(jīng)研究了40多個色差公式。那么,色差公式的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段?成果有哪些呢?本文進行了簡單總結(jié)。
1976年以前有20多個公式,可分為三類:適合孟塞爾數(shù)據(jù)的麥克亞當橢圓CIE色度學(xué)系統(tǒng)的線性轉(zhuǎn)換。孟塞爾系統(tǒng)是一個視覺等距系統(tǒng)。美國光學(xué)學(xué)會對其顏色樣本的間距進行了深入研究,該系統(tǒng)于1943年發(fā)布,同時也發(fā)布了CIE三刺激值。
這可以說是最早的顏色識別數(shù)據(jù),說明CIEXYZ系統(tǒng)不均勻?;诿先麪栂到y(tǒng)的早期色差公式是Nickerson的褪色索引(indexoffading)。這一類中最成功的色差公式是ANLAB,它有五個令人討厭的多項式函數(shù),后來用一系列立方根函數(shù)進行了簡化,即1976年CIE1976LAB色差公式。麥克亞當數(shù)據(jù)包含24個顏色中心,用色度來評分區(qū)域。這個數(shù)據(jù)集也解釋了CIEXYZ系統(tǒng)不均勻。
雖然許多色差公式是在數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上開發(fā)的,但它們現(xiàn)在還沒有被廣泛使用,主要是因為視覺實驗結(jié)果和表面顏色非常不同。XYZ這種系統(tǒng)線性轉(zhuǎn)換的色差公式廣泛應(yīng)用于色混合,如色光和熒光顯示。研究了一些早期的公式,包括CIEU*V*W*空間,1976年精練成CIELUV。
CIELAB和CIELUV廣泛使用的主要原因是它更容易將看到的顏色與色度圖中的位置聯(lián)系起來,△E該值可以用空間中標準顏色和樣品顏色之間的距離來計算。應(yīng)用于表面顏色(減色混合)工業(yè)和光源顏色(增色混合,如TV)工業(yè)。
正如上面提到的最后一部分,在1976年之前,它主要是基于孟塞爾數(shù)據(jù)和麥克亞當數(shù)據(jù)的色差公式的發(fā)展。他們的觀察條件與行業(yè)中的觀察條件非常不同?;诖耍S多實驗結(jié)果已經(jīng)公布。其中大部分是在典型的光源觀測條件下獲得的大表面樣本。中小色差數(shù)據(jù)集顯示CIELAB和CIELUV不能準確地量化它們。Luo的Rigg,RITDupont,Kim和Nobbs,Witt積累的數(shù)據(jù)集比較好,在獲取這些數(shù)據(jù)集的過程中使用了大量的觀察者和樣本對,觀察者浮動變化較小。
在CIELAB在公式的基礎(chǔ)上,利用這些數(shù)據(jù)集來研究更高級的色差公式:CMC(l:c),BFD(l:c),CIE94(一般來說,一個或兩個數(shù)據(jù)集用于研究每個色差公式)。所有的色差公式都表明它們比較CIELAB現(xiàn)有數(shù)據(jù)集的預(yù)測有了很大的改進。然而,相信的比較表明,這些色差公式在其結(jié)果上有很大的不同。基于此,國際照明委員會于1998年成立了技術(shù)委員會(TC)1-47,工業(yè)色差修正的主要任務(wù)是色相和明度。
經(jīng)過技術(shù)委員會成員的密切合作,2001年推薦名稱CIEDE色差公式2000。它包含五對:CIELAB校正:明度權(quán)重函數(shù)、色度權(quán)重函數(shù)、色相權(quán)重函數(shù)、色度差和色交互項(用于提高藍色性能)、調(diào)整CIELABa*提高灰色性能的因素(用于改善)。
如此巨大的突破源于許多更全面、更可用的數(shù)據(jù)集。然而,色差研究的新方向如下:
幾乎所有的努力都是正確的CIELAB建立了改進CIETC1-55根據(jù)色彩視覺理論推薦一個新的均勻色彩空間。在顏色模型(例如CIECAM02)基礎(chǔ)上的均勻色空間可能是一個理想的解決方案。
所有色差公式只能在CIE在規(guī)定的參考觀察條件下使用,收集一些新數(shù)據(jù),研究觀察參數(shù)(如照明、彩色背景、媒體、物理尺寸、色差、分離、織物和照度水平)帶來的視覺效果非常有價值。然后,將研究能夠考慮不同觀察條件的色差公式。
幾乎所有的色差公式都是用來預(yù)測一對大型單色物體或色塊的色差的。越來越多的應(yīng)用程序需要預(yù)測一對圖像之間的色差。當前的色差公式無法評估圖像空間的變化。這需要開發(fā)一個色差公式來滿足要求。