CIE1976色度空间

（一）、CIE1976 色度空间及色差公式
　　从一开始研究色彩学，人们为了使色彩设计和复制更**、更**，为色彩的转换和校正制定合适的调整尺度或比例，减少由于空间的不均匀而带来的复制误差，在不断寻找一种*均匀的色彩空间，这种色彩空间，在不同位置，不同方向上相等的几何距离在视觉上有对应相等的色差，把易测的空间距离作为色彩感觉差别量的度量。若能得到一种均匀颜色空间，那么色彩复制技术就会有更大进步，颜色匹配和色彩复制的准确性就得到加强。
　　从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，再到CIE1976LAB系统，一直都在向"均匀化"方向发展。CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系；CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。
　　为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB（或L a b ）系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
　　CIE1976L a b 空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到，转换公式为：
 
图１　　　　                                                                                                                 　  　其中X、Y、Z是物体的三刺激值；X0、Y0、Z0为CIE标准照明体的三刺激值；L 表示心理明度；a 、b 为心理色度。
　　从上式转换中可以看出：由X、Y、Z变换为Ｌ 、a 、b 时包含有立方根的函数变换，经过这种非线形变换后，原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间，如图5-43所示。在这一坐标系统中，+a 表示红色，-a 表示绿色，+b 表示黄色，-b 表示蓝色，颜色的明度由L 的百分数来表示。   
  
                                                                   图２
　　色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色样样品都按L 、
a 、b 标定颜色，则两者之间的总色差△E ab以及各项单项色差可用下列公式计算：
明度差： △L =L 1-L 2
色度差： △a =a 1-a 2 △b =b 1-b 2
总色差：  （5-18）
计算举例：在2°标准观察者和C光源的照明条件下，测得用黄色油墨印制的三个样品的色度坐标为：
No1： Y=71.79， x=0.4210， y=0.4788
No2： Y=70.67， x=0.4321， y=0.4889
No3： Y=67.95， x=0.4441， y=0.4947
C光源：Y0=100， x0=0.3101， y0=0.3162
下面再按式（5-17）进行计算L ，a ，b 。首先根据式（5-14）求各样品色的三刺激值 
　　　　　　 
　　　　　由此得到：
　　　　　　No1: Y1=71.79, X1=63.13, Z1=15.02
　　　　　　No2: Y2=70.60, X2=62.46, Z2=11.43
　　　　　　No3: Y3=67.95, X3=61.00, Z3=8.40
　　　　　C光源：Y0=100, X0=98.07, Z0=118.22
　　把这些数值代入式（5-17）求得：
No.1　　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　

No.２　　 
　　　　　　

No.３　　 
　　　　　假定以样品色No.1为标准，则可计算出它们的色差值为：
　　　　　　　△L 　△a  　△b  　△E ab
No.2-No.1 -0.6638 1.3287 7.6053　7.7490
No.3-No.1 -1.9727 3.5920 14.3055 14.8809
（二）、色差单位的提出与意义
　　1939年，美国国家标准局采纳了贾德等的建议而推行Y1/2、a、b色差计算公式，并按此公式计算颜色差别的大小，以**值1作为一个单位，称为"NBS色差单位"。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别阈值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则1NBS单位约等于0.1孟塞尔明度值，0.15孟塞尔彩度值，2.5 孟塞尔色相值（彩度为1）；孟塞尔系统相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。NBS的色差单位与人的色彩感觉差别用表5-5来描述，说明NBS单位在工业应用上是有价值的。后来开发的新色差公式，往往有意识地把单位调整到与NBS单位相接近，例如ANLAB40，Hunter Lab以及CIE LAB 、CIE LUV等色差公式的单位都与NBS 单位大略相同（不是相等）。因此，我们不要误解以为任何色差公式计算出的色差单位都是NBS。
　　彩色包装装潢印刷复制技术是多工序的系统工程，装潢印刷品*终质量的色彩误差，多按正态分布规律N（u，σ2），采用"三倍标准差法"，取±3σ作为上、下控制公差。根据国内、外的经验表明：对无特殊要求的一般产品，取6ΔE ab色差单位作为装潢印刷品颜色公差的控制范围是较为合理的。
　　在色彩复制质量要求上，由国家标准局颁布的装潢印刷品GB7705-87（平印）、GB7706-87（凸印）、GB7707-87（凹印）的国家标准中，对彩色装潢印刷品的同批同**差为：一般产品ΔE ab≤5.00～6.00，精细产品ΔE ab≤4.00～5.00，同时还将这一质量标准作为国家企业晋升的一项条件。
表5-5 NBS单位与颜色差别感觉程度