色空間對顯色性評價的影響
文章來源:恒光電器
發布時間:2015-09-28
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色空間(Color Space)是從色度學角度描述顏色刺激的工具，恒光電器，技術資訊，我們通常使用色空間內的坐標來描述不同的顏色刺激，恒光電器，綠色照明，大家比較熟悉的(x,y)色坐標就是 CIE 1931 色度圖的色坐標。
我們所常用的顯色指數 CRI 也是通過計算各個標準色板在待測光源與參考光源照射下在色空間里距離來得到的。如果一個標準色板在待測光源與參考光源下的顏色在色空間中的距離越大，3c認證，建筑照明，產業資訊，那么該光源的忠實顯色性(color fidelity)也就越差。
除去最常使用的 CRI 以外，國內資訊，其他描述光源顏色質量的指數 GAI、FCI、CQS 等等都是通過顏色在色空間中的分布來計算的。例如 GAI 就是通過計算 CRI 所用的八個色板在待測光源照射下在 CIE1976 u’v’色空間所圍城的面積來計算的。
為了更準確地使用色空間來描述顏色刺激，我們希望色空間越均勻越好。也就是說我們希望色空間中色坐標的差距與我們人眼所看到的顏色差別成正比（即色坐標距離越大色差越大）但并非所有的色空間都具有如此的均勻性。
在所有的色空間中，均勻度最差的就是 CIE 1931 xy 色空間（也就是 xy 色度圖），這一問題被 MacAdam Ellipses （麥克亞當橢圓）所揭示出來。
GAI 所使用的 CIE 1976 u’v’同樣存在不均勻的問題，我們把 1296 個 Munsell 色板在 CIE Illuminant C 照射下的顏色在圖 1(a) 中標識出來。
圖1 Munsell 色板在CIE1976 u’v’中的分布
之所以使用這 1296 個色板，國內資訊，是因為實驗發現在 Illuminant C 下相鄰色板間的視覺色差相同。也就是說，如果色空間均勻的話，色板與色板間的距離應該相同，店鋪照明，即可以圍城一個一個的圓。但是圖 1 中這些色板圍成了一個一個的橢圓（為了更清晰的顯示，酒店led照明，我們選取了部分亮度適中的色板在圖 1(b) 中標識）。
大量的研究都致力于提高色空間的均勻性，從而更好地幫助我們描述顏色與色差。目前，廠房照明，最好的色空間即為 CIECAM02-UCS。我們同樣將這 1296 個 Munsell 色板在 Illuminant C 下的顏色在這個 CIECAM02-UCS 空間下標識出來，醫院led照明，如圖 2 所示。我們可以看到在色板在圖 2 的分布較圖 1 相比均勻許多。
圖2 Munsell 色板在 CIECAM02-UCS 的分布
如果兩種不同的光源，若一個可以提高某些區域顏色的飽和度，而另一個只能提高另一顏色區域內的飽和度。在不均勻的色空間中，這兩種光源對于顏色飽和度的提升就無法通過色域指數進行合理的評價。
目前最新的指數 IES Rf 也就使用了最均勻的 CIECAM02-UCS，CQS也嘗試將 CIELab 空間調整為 CIECAM02-UCS （注：CIELab 相比于CIE 1976 u’v’有了很大的提升）。
除了色空間均勻性外， led服裝照明，我們還應該考慮色域指數對于色溫的穩定性。如果色板在色空間中的色坐標隨著色溫的變化而發生很大的改變，這無疑更夸大了色空間不均勻性這一問題。而 GAI 受色溫的影響非常大。
圖 3 顯示了用于計算 GAI 的 8 個色板在 3000K 黑體和 6500K 日光模型下在 CIE 1976 u’v’中的分布；
圖 4 則顯示了在 CIECAM02-UCS 中的分布。
非常明顯的就是圖 3 中兩個多邊形所覆蓋的區域差別明顯，而圖4中兩個多邊形較為相似。
圖3 用于計算 GAI 的8個色板在兩種光源照射下在 CIE1976 u’v’的分布
圖4 用于計算 GAI 的8個色板在兩種光源照射下在 CIECAM02-UCS的分布
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