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使用方法 測量案例 常見問題

CIELAB顏色空間及色域標(biāo)準(zhǔn)

名稱

在開始之前,先明確一下Lab顏色空間(Lab color space)的名字:

- Lab的全稱是CIELAB,有時候也寫成CIE L*a*b*

- 這里的CIE代表International Commission on Illumination(國際照明委員會),它是一個關(guān)于光照、顏色等的國際權(quán)威組織。


通道

Lab是由一個亮度通道(channel)和兩個顏色通道組成的。在Lab顏色空間中,每個顏色用L、a、b三個數(shù)字表示,各個分量的含義是這樣的:

- L*代表亮度

- a*代表從綠色到紅色的分量

- b*代表從藍(lán)色到黃色的分量


Perceptual uniform

Lab是基于人對顏色的感覺來設(shè)計的,更具體地說,它是感知均勻(perceptual uniform)的。Perceptual uniform的意思是,如果數(shù)字(即前面提到的L、a、b這三個數(shù))變化的幅度一樣,那么它給人帶來視覺上的變化幅度也差不多。


Lab相較于RGB與CMYK等顏色空間更符合人類視覺,也更容易調(diào)整:想要調(diào)節(jié)亮度(不考慮Helmholtz–Kohlrausch effect,見下注)就調(diào)節(jié)L通道,想要調(diào)節(jié)只色彩平衡就分別調(diào)a和b。


注:Helmholtz–Kohlrausch effect是人眼的一種錯覺——當(dāng)色彩飽和度高時,顏色會看起來更亮。


設(shè)備無關(guān)

Lab有個很好的特性——設(shè)備無關(guān)(device-independent)。也就是說,在給定了顏色空間白點(white point)(下圖中表示了一種顏色空間的白點)之后,這個顏色空間就能明確地確定各個顏色是如何被創(chuàng)建和顯示的,與使用的顯示介質(zhì)沒有關(guān)系。

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這么牛X的特性不用肯定浪費啊,舉個典型的栗子,當(dāng)你想把屏幕上的RGB圖片轉(zhuǎn)成打印用的CMYK圖片的時候,就可以先將它從RGB轉(zhuǎn)成LAB,然后再把LAB圖片轉(zhuǎn)成CMYK模式。我們可以放心大膽滴這么做,因為LAB的色域(gamut)比RGB和CMYK都要大(Lab色域很大,有一大部分已經(jīng)超出了人類視覺范圍,也就不能稱之為“顏色”了)。


需要注意的是,Lab定義的是相對于白點的顏色,只有定義完白點是什么顏色(比如定義為CIE standard illuminant D50),我們才能知道其他的顏色。


數(shù)值范圍

理論上說,L*、a*、b*都是實數(shù),不過實際一般限定在一個整數(shù)范圍內(nèi):

- L*越大,亮度越高。L*為0時代表黑色,為100時代表白色。

- a*和b*為0時都代表灰色。

- a*從負(fù)數(shù)變到正數(shù),對應(yīng)顏色從綠色變到紅色。

- b*從負(fù)數(shù)變到正數(shù),對應(yīng)顏色從藍(lán)色變到黃色。

- 我們在實際應(yīng)用中常常將顏色通道的范圍-100~+100或-128~127之間。


可視化

我們可以看到,L*a*b*一共有三個分量,因此可以在三維空間中呈現(xiàn)。

在二維空間中,常用chromaticity diagram來可視化它,也就是固定亮度L,看a和b的變化。注意,這些可視化不是精確的,只是能幫助人理解。


CIELUV

有一個顏色空間和CIELAB很像,叫 CIE 1976 (L*, u*, v*) ,也叫CIELUV。這個顏色空間的L*是和CIELAB一樣的,但顏色分量不一樣。


LAB和RGB、CMYK之間的轉(zhuǎn)換

由于RGB和CMYK都是設(shè)備相關(guān)的,因此不能直接和LAB互相轉(zhuǎn)換。所以在轉(zhuǎn)換之前,必須定義一種絕對的顏色空間,比如sRGB或者Adobe RGB。

從RGB轉(zhuǎn)到sRGB是設(shè)備相關(guān)的,但之后的變換是設(shè)備無關(guān)的。


一、色域簡介

色域是對一種顏色進(jìn)行編碼的方法,指一個技術(shù)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的顏色的總和。在計算機(jī)圖形處理中,色域是顏色的某個完全的子集。顏色子集最常見的應(yīng)用是用來精確地代表一種給定的情況


色域就是指某種表色模式所能表達(dá)的顏色構(gòu)成的范圍區(qū)域,也指具體設(shè)備,如顯示器、打印機(jī)等印刷復(fù)制所能表現(xiàn)的顏色范圍。自然界中可見光譜的顏色組成了最大的色域空間,該色域空間中包含了人眼所能見到的所有顏色,可以用 CIELAB顏色空間來表示。設(shè)備的色域空間大小與設(shè)備、介質(zhì)和觀察條件有關(guān)。設(shè)備的色域空間越大,表明能夠再現(xiàn)的顏色越多


常見的色域標(biāo)準(zhǔn)有三種,那就是sRGB、Adobe RGB、NTSC


二、色域標(biāo)準(zhǔn)

2.1 sRGB

sRGB色域是微軟和HP在1996年共同開發(fā)的色彩空間,也是目前的微軟旗下的Windows系統(tǒng)和眾多原生軟件默認(rèn)支持的色彩空間


2.2 NTSC

NTSC色域是NTSC((美國)國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會)標(biāo)準(zhǔn)下的色彩空間,不能直接兼容計算機(jī)系統(tǒng),不能完全覆蓋住 sRGB,100% sRGB ≈ 72% NTSC


2.3 DCI-P3

DCI-P3是一種應(yīng)用于數(shù)字影院的色域,它是一種以人類視覺體驗為主導(dǎo)的色域標(biāo)準(zhǔn),盡可能匹配電影場景中能展現(xiàn)的全部色域。它也不是色域最廣的標(biāo)準(zhǔn)(目前最新的標(biāo)準(zhǔn)為BT.2020),但是在Rec.709標(biāo)準(zhǔn)之上,擁有更廣闊的紅色/綠色系范圍


2.4 Adobe RGB

Adobe RGB是專業(yè)軟件生產(chǎn)商Adobe在1998年推出的色彩空間,初衷是為了同時囊括sRGB(電腦常用的色彩空間)和CMYK(印刷常用的色彩空間),這樣拍出的數(shù)碼照片不僅能在電腦上正常顯示和編輯,也能印刷出顏色無損而正確的相片。Adobe RGB相比sRGB囊括的色彩范圍更廣,在專業(yè)的攝影和后期領(lǐng)域被廣泛使用

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2.5 色域與顯示器

目前購買電子顯示器,廠家經(jīng)常會宣傳該顯示器的色域信息,那么究竟哪些參數(shù)代表著優(yōu)秀顯示器呢?我們從劣質(zhì)開始說起:


如果一個屏幕的色域只有 65% sRGB 或者 45% NTSC 的話,在2022年可以直接扔掉;


如果一個屏幕的色域是100% sRGB或者72% NTSC 以上色域,可以繼續(xù)使用,屬于還不錯的顯示效果;


如果一個屏幕的色域是 90% Adobe RGB或者90% NTSC 以上的屏幕,是非常優(yōu)秀的屏幕;


三、廣色域

WCG,即Wide Color Gamut,廣色域,指特定顏色的全集,是一種提高顏色的純度讓色域往外擴(kuò)張的技術(shù)。一些LCD顯示器支持的色域達(dá)到NTSC的90%以上,甚至到了97%,這也就是廣色域液顯顯示器。一般來說,只要新的色域范圍比以前的大,都可以叫做廣色域。例如:


超高清聯(lián)盟把廣色域(WCG)定義為比Rec. 709更大的色域,WCG將包括DCI-P3和Rec. 2020

Adobe Wide Gamut RGB


本文鏈接:http://jgw319.com/news/828.html

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