17.手把手教你计算D65光源下 L*a*b*值《颜色-不是你想象的那样(第二版)》

这一讲的任务比较简单,就是计算下图蓝色在D65光源下的  L*、a*、b*值。这样就能充分理解颜色感知三要素(光源、物体和观察者)。

蓝色

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步骤一:计算X、Y、Z(大写)

1、原理:对于特定光源下指定物体的颜色观察者看到的颜色,就是将这个组要素相乘:

公式:选用表面色计算公式,如下。

2、需要的数据:

  1. S(λ):光源D65的性质——光谱能量分布(SPD)

  2. x(λ)、y(λ)、z(λ):CIE 1964标准观察者三刺激值曲线。两者相乘结果如下图:(一般是固定的数值),即S(λ)·x(λ)、S(λ)·y(λ)、S(λ)·z(λ)

  3. ρ(λ) :物体的性质——光谱反射曲线(使用仪器测量结果)。即各个波长段的反射率,注意单位是 % ,后面计算要转换成小数。

  4. d (λ):测量物体反射率波长间隔,不同的仪器测量的间隔是不一样的,一般是1nm、5nm、10nm。此次使用的是d (λ) =10nm

3、计算XYZ:

注意:因为各个波长段的反射率单位是 % ,后面计算要转换成小数,所以要除以100。还有这里的k值计算出来约等于0.1,这里就不展示计算过程。

02

步骤二:计算L*、a*、b*

1、原理公式:

2、需要的数据Xn、Yn、Zn

Xn、Yn、Zn是光源白点的位置,不同光源 (如A光源、C光源、D50、D65)白点坐标是不一样的,如下图。不同光源的白点坐标如下表供你参考。(注意的是,下标的n表示的是视场。)

我们也可以查阅CIE的标准文件 CIE 15:2004 COLORIMETRY,找出这些数据,如下图显示。

【在公众号“领略色彩之雅”中对话框回复“ 计算公式”,发给你们CIE的标准】

CIE15-2004: Colorimetry

因为我们选用的是CIE1964标准观察者10°视场的计算公式,所以光源D65的白点坐标是:

Xn=94.81
Yn=100.0
Zn=107.32

代入公式求得 L*、a*、b*

得到:

L*=40.95

a*= -6.01

b*= -37.88

就是这个蓝色的 L*a*b*了

同理,对于这个蓝色在其他光源下的的 L*a*b*的计算,只需要改变光源的光谱能量分布数据就可以计算出来。

知识账本

    通过计算蓝色在D65光源下的  L*、a*、b*值,能充分理解颜色感知三要素(光源、物体和观察者)。只要能理解这一讲的内容,基本说明能理解前面介绍的所有内容了。

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