Lab-Farbraum
Die CIE 1976 (L * a * b *) Farbraum (CIELAB), nur Farben zeigt, die innerhalb des sRGB-Farbraum passen (und kann daher auf einer typischen Computeranzeige angezeigt werden). Jede Achse jedes Quadrates im Bereich von -128 bis 128.
Der Lab-Farbraum übertrifft die Umfänge der RGB- und CMYK-Farbmodelle (zum Beispiel ProPhoto RGB umfasst etwa 90% aller wahrnehmbaren Farben). Eines der wichtigsten Attribute des Lab-Modell Geräteunabhängigkeit. Dies bedeutet, dass die Farben unabhängig von ihrer Natur der Schöpfung definiert sind oder das Gerät sie angezeigt werden. Der Lab-Farbraum verwendet wird, wenn Grafiken für den Druck von RGB nach CMYK konvertiert werden müssen, da die Laborskala sowohl die RGB- und CMYK-Skala umfasst. Auch ist es als Austauschformat zwischen unterschiedlichen Geräten wie für sein Gerät independency verwendet. Der Raum selbst ist ein dreidimensionaler reelle Zahl Raum, die eine unendliche Anzahl von möglichen Darstellungen von Farben enthält. In der Praxis jedoch wird der Raum in der Regel auf einen dreidimensionalen ganzzahligen Raum für geräteunabhängige digitale Darstellung abgebildet werden, und aus diesen Gründen sind die L *. ein*. und b * -Werte sind in der Regel absolut, mit einem vordefinierten Bereich. Die Leichtigkeit, L *. repräsentiert das dunkelste Schwarz bei L * = 0 und das hellste Weiß bei L * = 100. Die Farbkanälen, a * und b *. wird repräsentieren wahre neutral bei einer Grauwert * = 0 und b * = 0 in den rot / grün Gegenfarben sind bei negativen a * -Werten und Rot bei positiv a * -Werten mit grüner entlang der a * -Achse, dargestellt. Die gelb / blau Gegenfarben sind entlang des b * -Achse mit blauer bei negativer b * -Werte und gelb an positiven b * -Werte repräsentieren. Die Skalierung und die Grenzen der a * und b * -Achsen werden von der spezifischen Implementierung von Lab-Farb abhängen, wie unten beschrieben, aber sie laufen oft im Bereich von ± 100 oder -128 bis +127 (signed 8-Bit-Ganzzahl).
Sowohl die Jäger und die 1976 CIELAB Farbräume wurden aus dem Stand der „Master“ Raum CIE 1931 XYZ-Farbraum abgeleitet. die spektrale Leistungsverteilung als die gleiche Farbe wahrgenommen werden (siehe Metamerie), die vorhersagen können, aber das ist nicht besonders einheitlicher Eindruck vermittelt. [3] stark von dem Munsell-Farbsystem beeinflusst. die Absicht beiden „Lab“ Farbräume, einen Raum zu schaffen, die über einfache Formeln aus dem XYZ-Raum berechnet werden können, sind jedoch einheitlicher Eindruck vermittelt, als XYZ. [4] einheitlicher Eindruck vermittelt bedeutet, dass eine Änderung der gleichen Menge in einem Farbwert eine Änderung von ungefähr die gleichen visuellen Bedeutung produzieren sollte. Wenn Farben in begrenzten Genauigkeit Wert speichert, kann dies die Wiedergabe von Tönen verbessern. Beide Laborräume sind relativ zum Weißpunkt des XYZ Daten, die sie von umgerechnet wurden. Lab-Werte definieren nicht absolute Farben, es sei denn der weiße Punkt ist auch angegeben. Oft in der Praxis wird der Weißpunkt angenommen, einen Standard zu folgen und nicht explizit angegeben (zB für „absolut farbmetrischen“ Rendering Intent. Das International Color Consortium L * a * b * Werte sind relativ Normlichtart D50 CIE, während sie sind relativ zum anderen Wiedergabeziele an die unbedruckten Substrat). [5]
Die Leichtigkeit Korrelat in CIELAB wird mit der Kubikwurzel der relativen Leuchtdichte berechnet.
Ein Beispiel für Farbverbesserung mit LAB-Farbmodus in Photoshop. Die linke Seite des Fotos wird verbessert, während die rechte Seite ist normal.
Im Gegensatz zu den RGB- und CMYK-Farbmodellen wird Lab Farbe entwickelt, um menschliche Vision anzunähern. Es strebt Einheitlichkeit Wahrnehmungs und seine L-Komponente entspricht genau die menschliche Wahrnehmung von Leichtigkeit, obwohl es nicht den Helmholtz-Kohlrausch-Effekt nicht berücksichtigt. Somit kann es verwendet werden, um eine genaue Farbbalance Korrekturen von Ausgangskurven in den Komponenten A und B zu modifizieren, oder die Helligkeit Kontrast mit der L-Komponente einzustellen. In RGB- oder CMYK-Räumen, das Modell der Ausgabe von physischen Geräten eher als menschlicher visueller Wahrnehmung, kann diese Transformationen nur mit Hilfe geeigneter Mischmodi in der Bearbeitungsanwendung erfolgen.
Ein großer Teil des Lab-Koordinatenraum kann nicht durch Spektralverteilungen erzeugt werden, es fällt daher nicht in den menschlichen Sehvermögens und solche Lab-Werte nicht „Farben“.
Einige spezifische Verwendungen der Abkürzung in Software, Literatur usw.
Der sRGB-Gamut (links) und sichtbare Gamut unter D65-Beleuchtung (rechts), aufgetragen im CIELAB-Farbraum. a und b sind die horizontalen Achsen; L ist die vertikale Achse.
CIE L * a * b * (CIELAB) ist ein Farbraum von der Internationalen Beleuchtungskommission festgelegt (Französisch Commission Internationale de l'éclairage. Daher die CIE initialism). Es beschreibt alle Farben sichtbar für das menschliche Auge und wurde als ein geräteunabhängiges Modell als Referenz verwendet werden sollte dienen geschaffen.
Da die Rot-Grün und Gelb-Blau-Kanäle Gegner als Differenzen von Helligkeits Transformationen berechnet werden (putative) Zäpfchenreaktionen ist ein chromatischer CIELAB-Wert-Farbraum.
Ein verwandter Farbraum die CIE 1976 (L *, u *, v *) Farbraum (a.k.a. CIELUV), bewahrt die gleichen wie L * L * a * b *, sondern hat eine andere Darstellung der Farbwertkomponenten. CIELAB und CIELUV können auch in zylindrischer Form (CIELCH [12] und CIELCHuv. Jeweils) mit den Farbwertkomponenten durch Korrelate von Chroma und Farbton ersetzt ausgedrückt werden.
Da CIELAB und CIELUV- hat die CIE eine zunehmende Anzahl von Farberscheinungsphänomene in ihre Modelle wurden eingebaut, um bessere Modell Farbensehen. Diese Farberscheinungsmodelle. von denen CIELAB ein einfaches Beispiel ist, [13] gipfelte mit CIECAM02.
Perceptual Unterschiede bearbeiten
Dieses Thema wird genauer an Farbdifferenz bedeckt.
Die nicht-lineare Beziehungen für L *. ein*. und b * sollen die nichtlineare Reaktion des Auges imitieren. Weiterhin gleichmäßige Veränderungen der Komponenten in dem L * a * b * -Farbraum Ziel zu einheitlichen Veränderungen in der wahrgenommenen Farbe zu entsprechen, so dass die relative Wahrnehmungsunterschiede zwischen zwei beliebigen Farben im L * a * b * kann durch Behandeln jede Farbe angenähert wird als ein Punkt in einem dreidimensionalen Raum (mit drei Komponenten:.. L * a * b *) und den euklidischen Abstand zwischen ihnen. [14]
RGB- und CMYK-Konvertierungen bearbeiten
Es gibt keine einfache Formeln für die Konvertierung zwischen RGB oder CMYK-Werten und L * a * b *. weil die RGB- und CMYK-Farbmodelle sind geräteabhängig. Die RGB- oder CMYK-Werte müssen zunächst auf einen bestimmten absoluten Farbraum transformiert werden. wie sRGB oder Adobe RGB. Diese Anpassung wird geräteabhängig, aber die resultierenden Daten aus der Transformation werden geräteunabhängig sein, so dass Daten an den CIE 1931-Farbraum umgewandelt werden und dann in L * a * b * transformieren.
Koordinatenbereich bearbeiten
Wie bereits erwähnt, die L * im Bereich von 0 bis 100. Der möglichen Bereich von a * b * Koordinaten und Koordinaten ist unabhängig von dem Farbraum, dass man von wandelt, da die Umwandlung unter X und Y verwendet, die aus RGB kommen.
Vorwärtstransformation bearbeiten
Hier Xn. Yn und Zn die CIE XYZ-Farbwerte des Referenzweißpunkt liegen (der Index n schlägt „normalisiert“). Für Normlichtart D65 mit Normalisierung Y = 100. Die Werte sind
Die Unterteilung der Domäne der Funktion f in zwei Teile wurde bei t = 0. Die Funktion f eine unendliche Steigung zu verhindern, durchgeführt wurde angenommen, unterhalb einer t = t0 werden linear. und wurde davon ausgegangen, bei t0 sowohl dem t 1/3 Teil der Funktion entspricht in Wert und Steigung. Mit anderen Worten:
Der Schnitt f (0) = C wurde so gewählt, dass L * 0 für Y = 0 wäre, c = 16/116 = 4/29. Die beiden oben genannten Gleichungen können für m und t0 gelöst werden:
Rücktransformation bearbeiten
Die umgekehrte Transformation wird am einfachsten ausgedrückt die Inverse der Funktion f unter Verwendung der oben:
und wobei δ = 6/29.
L ist ein Korrelat der Leichtigkeit. und wird aus dem Y-Tristimulus-Wert berechnet unter Verwendung von Priest Approximation zu Munsell-Wert:
wobei Yn der Y-Tristimulus-Wert einer angegebenen weißes Objekt. Für die Oberflächenfarben-Anwendungen ist das angegebene weiße Objekt in der Regel (aber nicht immer) eine hypothetische Material mit Einheit Reflexion, die Lambert Gesetz folgt. Die resultierende L wird zwischen 0 (schwarz) und 100 (weiß) skaliert werden; etwa zehnfachen Wert Munsell. Beachten Sie, dass eine mittlere Helligkeit von 50 durch eine Leuchtdichte von 25 erzeugt wird, da 100 25/100 = 100 ⋅ 1/2> = 100 \ cdot 1/2>
a und b sind Gegenfarbachsen bezeichnet. a stellt, grob, Röte (positiv) gegenüber der Greenness (negativ). Es wird wie folgt berechnet:
wobei Ka ein Koeffizient ist, der auf das Leucht abhängt (für D65 ist Ka 172.30; siehe unten Näherungsformel) und Xn ist der X-Tristimulus-Wert des angegebenen weißen Objekts.
Die andere Gegenfarbachse, b. ist positiv für für blaue Farben gelb Farben und negativ. Es wird wie folgt berechnet:
wobei Kb ein Koeffizient ist, der auf das Leucht abhängt (. für D65 Kb ist 67,20; siehe unten Näherungsformel) und Zn der Z-Tristimulus-Wert des angegebenen weißen Objekts ist. [16]
Sowohl a als auch b gleich Null für Objekte sein, die dieselbe Farbart haben Koordinaten wie der angegebene weiße Objekte (d.h. achromatisch, grau, Objekte).
Der Name für das System ist eine Zuschreibung an Richard S. Hunter.
Näherungsformeln für Ka und Kb bearbeiten
In der vorherigen Version des Farbraums Hunter Lab, war Ka 175 und Kb war 70. Hunter Associates Lab entdeckt könnte [Bearbeiten], dass eine bessere Übereinstimmung mit anderen Farbdifferenzmetriken erhalten werden, wie CIELAB (siehe oben) durch diese Koeffizienten erlaubt auf den Leuchtmitteln abhängig zu sein. Näherungsformeln sind:
die sie ergeben, in den ursprünglichen Werten für Lichtart C. der ursprünglichen Leuchtmittel mit dem der Lab-Farbraum verwendet wurde.
Als Adams chromatische Valenzraum bearbeiten
Adams chromatische Valenz Farbräume basieren auf zwei Elemente: eine (relativ) einheitliche Helligkeitsskala, und eine (relativ) einheitliche Farbwertskala. [17] Wenn wir als die einheitliche Helligkeitsskala Priester Annäherung an die Munsell-Wert-Skala, die in der modernen Notation geschrieben werden würde:
und, wie die einheitlichen Chromatizitätskoordinaten:
wo ke ein Tuning-Koeffizient ist, erhalten wir die beiden chromatischen Achsen:
das ist oben auf die Hunter Lab Formeln identisch, wenn wir wählen K = Ka / 100 und ke = Kb / Ka. Daher ist der Hunter Lab-Farbraum ein Adams chromatische Wertigkeit Farbraum.
Zylindrische Darstellung: CIELCH oder CIEHLC bearbeiten
Der sRGB-Gamut (links) und sichtbare Gamut unter D65-Beleuchtung (rechts), aufgetragen im CIELCHab Farbraum. L ist die vertikale Achse; C ist der Zylinderradius; h ist der Winkel, um den Umfang.
Der CIELCH Farbraum ist ein CIELab Würfel Farbraum, wo anstelle kartesisch a *, b * -Koordinaten, die zylindrischen Koordinaten C * (Chroma, relative Sättigung) und h ° (Farbwinkel, Winkel des Farbtons in dem CIELab Farbrad) spezifiziert. Die CIELab Helligkeit L * bleibt unverändert.
Die Umwandlung von a * und b * zu C * und h ° erfolgt mithilfe der folgenden Formeln:
Umgekehrt sind die Polarkoordinaten gegeben. Umwandlung in rechtwinkligen Koordinaten erreicht wird mit:
LCH-Farbraum ist nicht das gleiche wie der HSV, HSL oder HSB-Farbräume, obwohl ihre Werte können auch als eine Grundfarbe, die Sättigung und die Helligkeit einer Farbe interpretiert werden. LCH-Werte sind eine polare Transformation des Koordinaten was technisch RGB-Kubus-Farbraum definiert ist. LCH noch einheitlichen Eindruck vermittelt.
Die vereinfachte Schreibweisen LCH LCH und HLC sind häufig, aber letztere stellt eine andere Reihenfolge. HCL-Farbraum (Farbton-Chroma-Luminanz) auf der anderen Seite ist ein häufig verwendeten Alternativen Namen für den L * C * h (UV) Farbraum, der auch als zylindrische oder polare Darstellung CIELUV bekannt.