颜色相关知识-色域及色坐标简介

颜色相关知识色域及色坐标简介ALEXSUN引子-情景一引子-情景二引子-情景三引子-情景四•色彩模型：HSB、RGB、CMYK、Lab•色彩空间：ProPhotoRGB、AdobeRGB、sRGB、CMYK•色域：100%sRGB、72%NTSC、99%aRGB•色温：白平衡、冷色温、暖色温、xxxxK•色坐标：(0.67,0.33)、(0.21,0.71)、(0.14,0.08)、(0.33,0.33)一大波概念来袭•1666年，IsaacNewton用棱镜研究了光的色散。•1802年，ThomasYoung提出了三基色（ThreePrimaryColors）的概念（Red、Green、Violet）。•1810年，PhillipOttoRunge基于色相和灰度开创了球形颜色模型（ColorSphere）。•1861年，JamesClerkMaxwell根据三基色混合制作了第一张彩色照片（投影）。•1905年，AlbertHenryMunsell开发了孟塞尔颜色系统。•1931年，CIE定义了标准颜色体系，利用色度图定义了颜色的度量方法。•1983年，利用显微分光光度法测量在人类视网膜上视锥细胞的读数最终物理证实了三基色理论。前菜色彩的构成颜色黑白彩色明度色调饱和度灰度色度色彩模型（色相-饱和度-亮度）•色相（Hue）、饱和度（Saturation）、明度（ValueorBrightness）or亮度（Lightness）•HSV色锥•HSVv.s.HSL•面向用户的色彩模型课间测试一H0S100B100,H90S100B100,H180S100B100,H270S100B100H0S100B100,H0S75B100,H0S50B100,H0S25B100H0S100B100,H0S100B75,H0S100B50,H0S100B25色彩模型（加色三原色）•人眼感知色彩的模型•色光三原色（Red、Green、Blue）•人眼对光线混合呈线性关系（Grassmann’sLaw）•颜色的加色表示法（发光体表示颜色的方法）•CIE1931RGB空间的色匹配函数•面向设备的色彩模型（显示器、投影仪、相机）课间测试二R255G0B0,R128G255B0,R0G255B255,R128G0B255R255G0B0,R255G64B64,R255G127B127,R255G191B191R255G0B0,R191G0B0,R128G0B0,R64G0B0色彩模型（减色三原色）•不发光物体的颜色感知原理（透射和反射）•补色的概念引入，颜色的减色表示法•颜料三原色（Cyan、Magenta、Yellow）+黑色（Keyplate）•CMYK色彩空间与照射光源及反射体表面都有强相关性•半色调图像（网目调图像）•面向设备的色彩模型（打印机、印刷行业）课间测试三C0M99Y100K0,C47M0Y100K0,C52M0Y13K0,C69M79Y0K0C0M99Y100K0,C0M88Y74K0,C0M64Y39K0,C0M31Y141K0C0M99Y100K0,C17M100Y100K9,C29M100Y100K38,C49M83Y74K73色彩模型（明亮度-对比色差）•人眼对于色彩的神经感知模型•CIE1976L*a*b*&CIE1976L*u*v*•L*表示颜色的明亮度（Luma）•a*b*表示颜色的色度（Chroma）•面向用户的色彩模型课间测试四L54a81b70,L90a-61b84,L91a-51b-15,L39a75b-95L54a81b70,L58a71b47,L69a50b24,L83a24b9L54a81b70,L41a65b56,L26a48b39,L10a30b16•LMS模型色彩空间（colorspace）及可见色域（colorgamut)•CIERGB有负值，转为CIEXYZ•根据归一化的色匹配函数，可见光的三维颜色空间•将三维空间投射于x+y+z=1的平面上•色品图（ChromaticityDiagram，in1931）•CIE1931xyYChromaticityv.s.RGBgamut•R(0.67,0.33)、G(0.21,0.71)、B(0.14,0.08)inNTSC1953R(0.64,0,33)、G(0.30,0.60)、B(0.15,0.06)insRGB色彩空间与色品图色彩空间的均匀性•不同波长的光分布不均匀•MacAdamEllipse(byDavidMacAdam)•通过非线性变换，映射为一个感知均匀的空间（UCS）•CIE1931xyYCIE1976UCS•色彩空间模型的本质几种输出设备应用的色彩空间•sRGB(IEC61966-2.1:1999,ITU-RRecommendationBT.709)•AdobeRGB(1998)(52.1%CIE1931xy)•ProPhotoRGB(90%CIE1931xy)•NTSC(YIQ)•DCI-P3(45.5%CIE1931xy)•CMYK(forbasicprinters)•CMYKLcLm(6色)、+BK/GY/R/B/CO(8色、9色、10色、12色)色差•思考：只要覆盖的色域足够广，就是好显示器了么？•如何衡量颜色的准度？•精准量化两个颜色的差异，取代主观形容描述。•DeltaE（ΔE）•1976•1994•2000色彩深度（位深）•不同位深对于色彩和灰阶的影响•24-bit/pixel(bpp)(truecolor)•16-bit/pixel•12-bit/pixel•10-bit/pixel•8-bit/pixel显示（输出）对比•亮度对比（反差）、色彩对比（色差）•亮度对比度（Luminancecontrastratio）：•CR=LH/LL(1≤CR≤∞)•CM=(LH-LL)/(LH+LL)(0≤CM≤1)•K=(LH-LL)/LH(0≤K≤1)•几种定义：•静态对比度•瞬态对比度•动态对比度(forLCDmonitors)视觉对比效应•韦伯对比：ΔL/L（主观刺激对比）•同时对比(simultaneouscontrast)•连续对比(successivecontrast)•图像的对比度与视觉感受•视力测试原理伽马校正•显示器的非线性输出•I输出=V输入γ•CRT时代一般γ=2.5；LCD使用LUT补偿至γ=2.2•Windows定义γ=2.2；MacOS定义γ=1.8•人眼感知光线强度的非线性•8-bit线性编码（256阶）导致灰阶损失•Gammaencoding（for图像采集编码）•V输出=L输入1/γ•γviewing=γpictureencodedxγdisplay色温•理想黑体辐射，单位：开尔文•冷色：色温5000K•暖色：2700~3000K•标准照明：•5000K(D50)•5500K(D55)•6500K(D65)•7500K(D75)色彩参数•以HKCT7000为例•色域覆盖率•色彩准确度•伽马曲线一致性•色度均匀性•亮度均匀性•色温一致性色坐标参数色彩管理•国际色彩联盟（ICC）：ICCprofile•操作系统的色彩管理•建立&校准ICC的工具•色度计（colorimeter）•分光光度计（spectrophotometer）•标准色卡