色度圖,是CIE(國際照明委員會)為了直觀展示色彩的關係,製定的一種描述色域範圍的圖像。其中,以1931年製定的CIE 1931最為廣泛使用。那麽,色度圖是什麽呢?本文簡單介紹了色度圖及CIE1931色度圖。
色度圖是什麽
1. 色度圖的原理
簡單來說,色度圖(Chromaticity Diagram)是一個用於表示顏色的圖形工具,廣泛應用於色彩科學、国产无码91视频、顏色標準化以及視覺藝術等多個領域。色度圖通過二維平麵上的點來表示顏色的屬性,這些點通常代表不同波長或不同顏色混合物的視覺效果。通過對色度圖的分析,人們可以直觀地理解顏色之間的關係、色彩的純度以及它們在視覺感知中的位置。
色度圖通常基於人眼的顏色視覺特性來設計。人眼對顏色的感知是由視網膜上的三種類型的視錐細胞所決定的,它們分別對紅、綠、藍三種光波敏感。色度圖通常以這兩種或三種顏色為基礎,通過數學變換將顏色的物理屬性(如波長或光強度)轉化為在二維平麵上的位置。
2. 色度圖的類型
① CIE 1931色度圖:這是由國際照明委員會(CIE)於1931年製定的色度圖,也是最為經典和廣泛使用的色度圖之一。它基於人眼的顏色視覺特性,將不同波長的單色光映射到二維平麵上,從而提供了顏色之間相對位置的可視化表示。
② 均勻色度圖:為了克服CIE 1931色度圖在某些顏色區域的非均勻性,科學家們進一步開發了均勻色度圖,如CIE 1960 UCS(均勻顏色空間)和CIE 1976 UCS(均勻色度空間)。這些色度圖在色彩空間中提供了更加均勻的色彩分布,使得顏色的微小變化在圖上能夠得到更加準確的反映。
③ 其他特定應用的色度圖:除了上述通用的色度圖外,還有針對特定應用領域設計的色度圖,如用於電視廣播的NTSC色度圖、用於數字攝影的sRGB色度圖等。這些色度圖往往根據特定設備的顏色再現特性或特定應用場景的需求進行優化。
3. 色度圖的應用
① 顏色標準化:色度圖是顏色標準化的重要工具。通過比較不同顏色在色度圖上的位置,可以客觀地評估它們的差異和相似性,從而為顏色質量控製和顏色匹配提供依據。
② 国产无码91视频:在国产无码91视频領域,色度圖用於記錄和分析樣品的顏色特性。通過與標準色度圖的比較,可以確定樣品的顏色偏差和色域範圍,從而指導生產和質量控製。
③ 顏色設計:在視覺藝術和設計領域,色度圖被廣泛應用於顏色方案的設計和選擇。設計師可以通過觀察色度圖上的顏色分布和關係,選擇出符合設計理念和審美需求的顏色組合。
④ 顯示器校準:在顯示技術中,色度圖用於校準顯示器的顏色表現。通過與標準色度圖的比較,可以調整顯示器的色彩參數,使其更準確地再現原始顏色。
圖中上半部分黑色曲線上的點為單色光,即單一頻率的光(電磁波)的顏色,也就是彩虹的顏色。下半部分從藍色到紅色之間的連線將彩虹兩端連接到一起,構成一個封閉區域。整個圖像因形狀類似馬蹄,又被稱為'馬蹄圖'。該圖像有如下幾個特點:
1. 圖像所圍成的區域覆蓋了人眼所能分辨的所有顏色
2. 圖像上每一個點唯一對應一個顏色,自然界中的每一個顏色都唯一對應圖像上一個點
3. 圖像上半部分黑色曲線上的點上的顏色可以由單頻光(如激光、LED光等)得到其他位置的點必須由兩種或兩種以上單頻光加和得到
4. 圖像中間區域的曲線為黑體輻射顏色和溫度關係的曲線(任何溫度的物體都有輻射一定頻率範圍電磁波的能力,當溫度足夠高時,輻射出電磁波的頻率分布也會足夠高,變成可見光,從而有了顏色),這些電磁波均為複合光,這條曲線被稱為'普朗克軌跡'。顏色變化大致為紅->橙->黃>白->藍(不經過綠色區域)。曲線上的溫度又稱'色溫',單位為開爾文(K),它與攝氏度(癈)之間的關係的是T(K)=t('C)+273.15
5. 圖像中央位置白色的部分稱為白點該點在顏色校正中十分重要,因為白點決定了三原色的配比和白平衡。白點因顯示設備的不同而不同,,但不會偏離圖像的中間位置。白點所在位置數值稱為該光源的色溫。一般的顯示器色溫值為6500K,因為自然光,或者白紙的色溫一般都在6500K左右。如果色溫值偏離6500K,則白色會有色彩傾向。色溫低於6500K時,白色會偏黃,稱為’暖白',高於6500K時,白色則會偏藍,稱為冷白'。總而言之,色溫越低越暖,色溫越高越冷。比如現在手機常見的'護眼模式的原理,就是將白點往黃色方向偏移,降低屏幕的色溫,使得屏幕中對眼睛傷害更大的高頻藍光減少,變為更為柔和的米黃色,達到保護眼睛的效果(但不是每個人都喜歡這種黃黃的暖屏的)。
6. 在圖像中任意選三個點,就得到了三原色,三個點圍成一個三角形,就形成了一個色域。這三個點可以任意選取,但是為了追求更大的色域,通常將這三個點位置選在右下角,上方和左下角,而這三個區域對應的顏色為紅色,綠色和藍色,所以三原色一般為RGB。但是RGB的位置也不是唯一的一個點,而是一個範圍,所以RGB也有不同的偏向。如藍色(B)的選取位置,有的靠上,而有的靠下,如果B的位置靠上,那麽藍原色就是正藍色,如果B的位置靠下,那麽藍原色就是偏紫的藍色
7. CIE 1931色度圖有一個很重要的性質,就是顏色合成的線性性質。兩個顏色加和後的顏色,必然位於這兩個顏色所在的兩點連線上,所以三原色能夠合成的顏色範圍,必然位於三原色三個點圍成的三角形內部及三邊上
8. 若兩個顏色對應的點與白點共線,且位於白點一側,則這兩個顏色的色相相同,隻有純度的區別。顏色離白點越近,飽和度(純度)越低,離白點越遠,飽和度(純度)越高(即越鮮豔)。
9. 若兩個顏色按照一定比例合成後能得到白色,那麽這兩個顏色稱為'互補色',更準確地說是'光學互補色',以便和美術互補色區分開來。用紅黃藍RYB色相環(伊登色相環)代替RGB色相環。根據性質,互補色對應的兩個點一定與白點共線,且這兩點分居白點兩側。
10. 由於某一間色(三原色中任意兩個顏色按最大值混合得到的顏色)與沒有參與該間色的那一個原色合成後,三個顏色的值均會達到最大值,即形成了白色。因此這個間色和剩下的那個原色為光學互補色。因此三間色,實際上也是三原色的光學互補色,簡稱三補色。三間色(三補色)一定位於三原色與白點連線的延長線與三角形某一邊的交點上。如果91视频污污污知道了三原色和白點的坐標,就可以利用解析幾何知識推算出三間色的坐標。
11. 三原色和白點選取的不同,構成了各種不同的色彩空間和色域,它們有的有自己的名字,其中比較有代表性的是sRGB和Adobe RGB,而目前計算機、手機、平板等設備上最常用的色域就是sRGB色域,它是HP與微軟於1996年開發的麵向顯示器、打印機、Web等的一種色彩空間。Adobe RGB則主要用於專業圖像處理,它是Adobe於1998年開發的一種色彩空間,其色域比sRGB大。兩者的主要區別在於綠原色的選取位置不同,Adobe RGB的綠原色比sRGB的更偏向左上角。