印刷样品恰可察觉小色差辨色阈值的研究Ⅱ:色差公式分析与评价

利用由对印刷样品恰可察觉小色差的辨色阈值实验得到的CIELAB颜色空间中的视觉数据,对四个典型色差公式CIELAB、CMC、CIE94和CIEDE2000在辨色阈值水平上的色差预测性能进行测试和评价.不同色差公式计算的印刷样品小同颜色区域的恰可辨别小色差阈值不同,色差公式CIELAB除在灰色区域色差阈值低于其余典型色差公式外,在其他颜色区域均高于典型色差公式.对于原始形式(kL=kC=kH=1)的色差公式,CIEDE2000与人眼的视觉匹配程度最好;采用对kC:kH进行优化后的CIEDE2000色差公式,色差预测性能在颜色空间均有不同程度的改善,其中对灰色和高彩橙颜色区域的性能改善最大.     

用阴极射线管显示器研究辨色阈值Ⅱ:典型色差公式评价

利用由辨色阈值实验得到的CIELAB颜色空间中等明度a*-b*平面上的视觉数据,对四个典型色差公式CIELAB、CMC、CIE94和CIEDE2000在辨色阈值水平上的色差预测性能进行测试和评价,并采用性能因子PF/3来表示各色差公式的优劣。对于原始形式(kC=kH=1)的色差公式,CIEDE2000的色差预测性能最好,其次为CIE94和CMC,CIELAB最差。采用对kC和kH进行优化后的色差公式,CIEDE2000的色差预测性能依然最佳,其余三个色差公式的预测性能基本相同;除了CIELAB明显改善外,其他公式的色差预测性能只比原始形式略有提高。色差公式CIEDE2000在黄色和蓝色区域的色差预测性能表现优异,但在灰色、红色和绿色区域的预测性能仍有待进一步改进。     

基于物体表面色的超大色差评价

基于物体表面色样本的视觉评价,测试了典型色差公式对超大色差的预测性能.由18名观察者按照倍率法对60组颜色样本对进行心理物理视觉评价实验,获得视觉色差的评价数据.利用实验数据对两个常用色差公式CIELAB和CIEDE2000以及基于色貌模型的最新色差公式CAM02-UCS和CAM02-LCD的超大色差预测性能进行了详细的比较和分析,结果表明基于色貌模型的两个公式性能优异.同时,使用本实验视觉数据考察了Attridge等人提出的幂指数模型,并得到了一致的结论.     

基于视觉容差与色调角相关性的色差公式评价

为了研究CIELAB颜色空间中明度、彩度和色调等视觉容差与色调角之间的相关性对基于CIELAB的典型色差公式(CIELAB、CMC、BFD、CIE94、LCD以及CIEDE2000)预测性能的影响,实验选取了具有不同明度和彩度冰平的5个色调环(L*=30,50,70和Cab*=10,20,30),并采用3个不同视觉尺度(△V=3.02,5.92和8.87CIELAB单位)进行视觉评估实验.8名色觉正常观察者根据心理物理学的恒常刺激法原理,在阴极射线管(CRT)显示器上获取了相应颜色中心的明度、彩度和色调视觉容差.对实验结果的详细分析表明,由于明度容差与色调角无明显相关性,6个色差公式的预测性能均较好,其中CIEDE2000略优于其它色差公式.对于彩度容差,LCD(Leeds color-difference formula)预测性能表现最优,而CIEDE2000和BFD的表现最差,其余色差公式则相差不多.CIEDE2000和LCD的色调权重函数的预测性能明显优于其它色差公式,而CMC预测性能则为最差.     

基于积分球的人眼辨色阈值的研究

为了研究人眼对不同的颜色的辨色阈值,利用积分球配出色差值可以调整的颜色刺激图样,采用限定法,检测出6名色觉正常的观察者在4个颜色中心的辨色阈值,并和CRT的数据进行比较。采用性能因子PF/3分析观察者的测试精度,并在a*b*图上绘制实验颜色恰可辨别图。通过对实验数据进行处理和分析,人眼在4个颜色中心的辨色阈值是有差异,在评价辨色阈值的性能方面,CIEDE2000色差公式好于CIELAB色差公式。实验的结果可为颜色科学及色差公式的改进和发展提供参考。     

基于Munsell新标系统的色差公式的均匀性研究

利用Munsell体系中色卡分布的视觉均匀性,对CIELAB及基于CIELAB的典型色差公式CMC、CIE94和CIEDE2000的原始形式(k1=kc=kH=1)在色差计算上的均匀性进行了测试和评价.采用Munsell颜色立体中不同位置和方向上的等距数据作为测试的输入数据对,借助性能因子(Performance Fa...     

彩色数字图像色差计算方法的研究

用5幅ISO SCID图像在EIZO CG19显示器上分别进行了两组图像色差等级评价实验。两组实验分别在室内自然照明环境和标准灯箱中进行,用目视评价实验数据检验并优化彩色图像色差的计算公式。用CIELAB、CIEDE2000、CIE94和CMC色差公式对第一组实验数据计算结果表明,现有色差公式计算的图像明度差和彩度差与实际色差感觉有明显的系统性差异,图像内容对计算色差与色差感觉的关系有一定影响,说明需要对原始色差公式进行改进。提出了用实验数据拟合直线斜率比值优化色差公式的方法,得到CIELAB(1.50:1)、CIEDE2000(2.29:1)、CIE94(3.04:1)和CMC(3.38:1)计算的色差比原始公式有明显的改善,其中CIEDE2000(2.29:1)计算结果受图像内容的影响最小。用第二组实验数据检验色差公式的优化效果也证明,这种优化方法准确,简单,具有普遍适用性。     

基于LED照明的色差评价研究

截止目前,多国相关颜色科学工作者已累计提出了40多个色差公式,但是目前所有的色差公式的相关使用,都只能限定在CIE给定的观测条件。固态照明作为近些年光源研究的重点方向,相关的研究如基于LED照明条件的色差研究仍未展开。该研究遵循CIE的色差研究指导原则,首先选取CIE推荐的17种颜色中心中的五种颜色,制成实验色块样张,分别以U30,TL84和D65光源为参考光源,以LED灯泡为实验光源。选用CIE1976LUV色差公式、CIE1976LAB色差公式、CIEDE2000色差公式分别对打印色块进行理论色差值的计算。然后采用20名观察者,通过心理物理学的视觉评价实验对打印色样进行主观色差评价,最后通过标准化残差平方和(STRESS)将客观计算值与主观评价数据进行对比分析。发现实验中选用的三种色差公式在LED照明条件下的色差预测性能均不是很理想。相比而言,在LED照明条件下,CIE1976LUV公式的预测性能相对要好,CIEDE2000公式次之,CIE1976LAB公式最差。     

基于阈上小色差的色差公式权重函数研究

利用心理物理实验的恒常刺激法,测得了在CIELAB颜色空间中a*b*平面上16个颜色中心的阈上小色差(约3ΔE*ab单位)色度椭圆.基于本实验和RIT-Dupont各16个非中性色颜色中心的彩度差和色调差数据分别拟合得到相应的彩度权重函数SC_ZJU07和色调权重函数SH_ZJU07.应用获得的视觉实验数据对六个基于CIELAB的典型色差公式的彩度和色调权重函数以及SC_ZJU07和SH_ZJU07的色差预测性能进行评价,结果表明所提出的SC_ZJU07和SH_ZJU07的预测性能均为最佳.对于彩度差数据,六个色差公式彩度权重函数的预测性能表现不佳;而对于色调差数据,CIEDE2000色调权重函数的预测性能明显优于其他公式.     

颜色视觉匹配中明度阈值的评价

为了对颜色视觉匹配中的明度阈值特性进行评价,采用在阴极射线管显示器上获得的颜色刺激,在5个不同明度的中性色背景下,标准刺激的明度L*从5到95以5个CIELAB单位为变化步长,共对19个不同明度的中性标准颜色进行视觉匹配实验。通过对实验结果的处理和分析,验证了关于颜色刺激视觉辨别明度阈值与背景明度之间相关性的韦伯法则和crispening效应,同时利用颜色视觉匹配数据对基于CIELAB的相关色差公式进行了评价和比较,CIEDE2000具有最好的明度差预测性能,CMC次之,CIELAB和CIE94最差。     

Testing CIELAB-based color-difference formulae using large color differences

Three advanced CIELAB-based color-difference formulae, CMC, CIE94, and CIEDE2000, together with the basic CIELAB equation, were tested using large color-difference visual data (maximum average size was 12 CIELAB ΔE units) produced in this study. The color-difference comparison experiment was carried out at CIE Gray and Blue centers by a panel of 6 normal color-vision observers using CRT-generated stimuli based on the psychophysical method of constant stimuli. The experimental data, processed via probit analysis, were well fitted to chromaticity ellipses with a high reliance according to the observer accuracy in terms ofPF/3 measure. A detailed comparison was performed to analyze the agreement between predicted color differences from all formulae and their corresponding visual scales in all measurement planes of CIELAB space. The results show that the CIEDE2000 marginally outperformed the others at all color centers while CIE94 was the worst in original formulae or with optimizedk _L value, but the CIELAB performed worst when the parametric factors ofk _L,k_c, andk _H were all optimized, with the CMC always lying between these extremes.     

Estimation of Color-Difference Formulae at Color Discrimination Threshold Using CRT-Generated Stimuli

The advanced color-difference formulae, CMC, CIE94, and the recently proposed CIEDE2000 formula, together with the basic CIELAB system, were estimated using the chromaticity discrimination threshold data at CIE Gray and Blue color centers. Gray is the most basic color and blue is, perceptually, in the most different region from other areas across the color space. The test stimuli, evenly distributed in the (a#x2217;, b#x2217;)-, (a#x2217;, L#x2217;)-, and (b#x2217;, L#x2217;)-plane of the CIELAB space, were generated on a CRT display, driven by a VSG system. Each direction from each color center was assessed 3 times by a panel of 9 normal color-vision observers with the psychophysical method of interleaved staircase. The experimental data were reliable and consistent with other studies according to the observer accuracy and fitted ellipse parameters. A comprehensive analysis shows the color discrimination tolerances could be well fitted by ellipses, and the CIEDE2000 and CIELAB formulae performed better than CIE94 while the CMC worst at the threshold level for the color centers studied.     

用阴极射线管显示器研究影响色差知觉的因素

利用计算机控制的阴极射线管显示器研究影响色差知觉的因素,由一组观察者采用灰标法判断以16组不同参数显示的色样对的色差,获取了大量的观察数据。初步分析处理的结果表明,在本实验研究的各种观察因素中,色样轮廊线和背景颜色对色差知觉的影响比较明显;在所比较的国际照委员会1994年推荐的色差公式（CIE94）,国际照明委员会1976年推荐的颜色空间和色差公式（CIELAB）,伯兰福特色差公式（BFD）和英国颜色测量协会色差公式（CMC）四种色差公式中,BFD预测色差知觉的结果最好,CIELAB最差。在分析比较阴极射线管模拟色样和纺织吕表面色样的色差评估数据基础上,得出了人眼对阴极射线管荧屏色的色差知觉与表面的色差知觉达到最接近的两种观察条件。     

颜色视觉匹配中显示器颜色色差阈值的评价

为了对阴极射线管(Cathode ray tube,CRT)显示器颜色恰可辨别的小色差阈值进行评价,在中性灰背景下,用编制的颜色匹配程序,在CRT显示器上随机产生颜色,分别调节程序中R、G、B通道的值,使匹配色与随机色达到视觉上的一致,进行颜色视觉匹配实验,测量CRT显示器上随机色和匹配色的L*a*b*值.用不同的色差公式对实验数据分别从明度、色调、饱和度进行比较分析,色差公式评价小色差的性能是CIEDE2000优于CMC(2∶1)和CIEL*a*b*.在a*b*图上绘制实验颜色恰可辨别图.不同色差公式计算的CRT显示器恰可辨别小色差阈值不同.     

小范围内精确控制CRT显示颜色和色差的研究

目前CRT显示器颜色特性化的最高精度大约是0.5ΔEab。一些在CRT上进行颜色和图像视觉评价的实验要求在颜色中心小范围内能更精确地控制显示颜色和色差。实验中采用了线性插值特性化方法,并提出了一种小范围三通道相互影响的颜色控制方法。实验结果表明:该方法对L,a,b控制的精度分别是0.14,0.082,0.103;对三种色差CIELAB,CIE94和CIEDE2000的控制精度分别是0.18,0.18,0.22。     

基于中国颜色体系的色差公式分析

CIE均匀颜色空间及利用色差公式对色差进行计算对彩色复制品的评价具有很关键的作用。利用中国颜色体系在视觉上为等色差系统以及色调、彩度和明度可以单独改变的特性,分别从色调、彩度、明度三方面对CIEL*a*b*、CMC(l:c)、CIE94、CIEDE2000色差公式进行了比较分析。结果表明:用各色差公式计算出的平均色差值是不同的,它们的均匀性也不同。需要针对不同的明度、彩度、色调选择使用不同的色差公式。