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.     

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。     

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.     

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。     

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.     

基于物体表面色的人眼阈值水平微小色差评价

基于物体表面色样本的视觉评价,测试常用色差公式在人眼阈值水平的微小色差预测性能.由一组21名观察者采用感知法对100个颜色样本对进行视觉实验,获得视觉色差的评价数据,通过观察者精度分析并与BFD和Witt的视觉数据进行对比,验证了本实验数据的有效性.利用实验数据对CIELAB、CMC、BFD、CIE94、LCD和CIEDE2000等六个常用色差公式在人眼阈值水平的微小色差预测性能进行了详细的测试和比较,结果表明国际照明委员会(CIE)推荐的CIEDE2000表现最好,而CIELAB性能最差.     

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.     

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。     

印刷样品恰可察觉小色差辨色阈值的研究Ⅰ:目视评价实验数据分析

为了研究人眼对反射样品颜色在恰可察觉小色差辨色网值水平上的颜色视觉特性,对印在半光相纸上的17个CIE基本颜色中心区域,约1000对颜色色样,采用心理物理实验方法中的同定刺激法.在CIEl976a*-b*平面上分别测得16名色觉正常的观察者在不同颜色区域的辨色阈值,并以色度椭圆表示辨色阈值实验结果.通过对实验数据的详细处理和分析表明,等明度a*-b*平面非视觉均匀,人眼对一、二象限的色宽容度普遍高于三、四象限的色宽容度,对高彩度的橙色具有最高的宽容度,对蓝色具有最低的宽容度,所有的颜色在红～绿方向的视觉色差尺度均低于黄-蓝方向.实验结果可为均匀颜色空间及其色差公式的改进和发展提供原始数据和参考依据.     

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。     

颜色灵敏函数模型的设计及其规律的研究

颜色感知的基本三要素为物体、光源和人眼,每种要素的变化均会引起颜色感知的变化,但是,在每种要素中,每个波长上同等大小和变化却显示出不同程度的颜色感知差异,在某些波长处,呈现罗强的灵敏性,面是在另外一些波长处有较大的惰。本文根据学理论,在众多的匀色窨和色差公式中,以通用性好较好的ＣＩＥ１９７９６Ｌａｂ匀色窨和色差公式为例,定义了颜色灵敏函数;分别推导出颜色三要素下的物体颜色灵敏函数、光源颜色灵敏函数     

复杂显示中诱导域彩度对目标色貌的影响

用双目不对称匹配法测试了在复杂显示中目标色貌与其周围诱导域彩度的关系。结果表明：当保持目标与周围的色调相同且亮度不变,只改变诱导域的彩度时,色诱导引起的目标色觉位移的大小随诱导域彩度的增加而增加,色觉位移的方向大多数不随诱导域彩度改变,基本指向该色调彩度降低的方向。     

基于模式识别技术的色貌模型评价研究

选用Munsell新标数据集,采用基于模式识别技术的圆度、色相角偏差、明度线性度与空间投影点聚集度四个指标来分别评价目前八个典型色貌模型在彩度均匀性、色相预测准确性、明度均匀性、颜色的空间再现的能力。结果表明,不同的色貌模型在四个方面的颜色再现性上表现出不同的优势。八个色貌模型对彩度预测最好的是RLAB,每个色貌模型对红色和绿色预测比较好,CAM02在色相预测整体上占优势;明度的均匀性预测都比较好,尤其是CIELAB;LLAB的颜色的空间再现能力最好。     

CIELAB与CIECAM02色空间均匀性比较研究

采用均匀色空间Munsell系统检验和验证了CIELAB和色貌模型CIECAM02色空间的均匀性。利用Mun- sell色卡所对应的三刺激值X,Y,Z作为模型的输入值,预测色空间模型的明度、彩度和色调,并通过预测结果比较和检验了CIELAB色空间和CIECAM02模型色空间的均匀性。研究表明:在预测明度方面,两个色空间的结果相似;在预测彩度时,CIECAM02模型较好于CIELAB色空间;在预测色调时,当色调逐渐从BG变化到B时,CIELAB所预测的色调角与由Munsell色空间计算出来的色调角之差逐渐增大,最大时超过6%,而CIECAM02所预测的色调角与Munsell色空间的色调角之差在2.5%以内,CIECAM02优于CIELAB色空间。     

用阴极射线管显示器研究辨色阈值Ⅰ:实验数据及人眼颜色视觉特性分析

为了研究人眼在辨色阈值水平上的颜色视觉特性,在阴极射线管(CRT)显示器上显示颜色刺激,采用交叉阶梯法进行心理物理实验,在CIE1976a*-b*平面上分别测得3名色觉正常的观察者在5个CIE基本颜色中心区域的辨色阈值。采用性能因子PF/3讨论观察者的测试精度,并以色度椭圆表示辨色阈值实验结果。通过对实验数据的详细处理和分析表明,在等明度的a*-b*平面上各色区及各颜色方向上人眼的辨色特性是各向异性的,即CIE1976a*-b*平面为非视觉均匀;人眼在5个CIE基本颜色中心区域上红-绿方向的视觉色差尺度均小于黄-蓝方向。本文的实验结果可为均匀颜色空间及其色差公式的改进和发展提供原始数据和参考依据。     

摄像机色度特性的研究

在一个由一些颜色输入输出设备组成的混合系统中,理想情况是输出设备能直接利用输入设备获得的颜色数据,即输入设备是一个标准色度观察者。考察了常用输入设备———摄像机的色度特性,从色差、亮度差、色调差、彩度差等角度计算了摄像机与标准色度观察者的差别,并对结果作出了评价。     

Change of Color Appearance in Photopic,Mesopic and Scotopic Vision

Mesopic vision describes a range of light levels where vision is mediated by both cones and rods. The appearance of color in mesopic vision differs drastically from that in photopic vision, where only cones mediate visual information. We used a haploscopic color matching technique to investigate the color appearance under various illuminance levels, ranging from photopic to scotopic via mesopic levels. The observers did color matching between a test color chip under various illuminance levels and a matching color stimulus presented on the Cathode-Ray Tube (CRT) display under the photopic illuminance condition. The results showed that not only chroma and lightness but hue of most color chips changed with illuminance. The manner of the hue changed depended on the color of the test chip, while matching points approached a neutral gray with decrease in illuminance level for all test chips. Chroma reduced continuously with decrease of the illuminance level until 0.1 lx for reddish and yellowish color chips or until 1 lx for greenish and bluish ones. Beyond those illuminance levels, chroma was approximately constant. Lightness decreased with decreasing illuminance level for all test chips except bluish color chips, for which lightness did not decrease much in general and even increased in some cases as predicted by the Purkinje shift. The experimental results obtained in the present study provide critical features that should be considered in predicting the appearance of color at low light levels.