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16
色彩空间与色品图
• LMS模型色彩空间（color space）及可见色域（color gamut)
• CIERGB有负值，转为CIEXYZ
• 根据归一化的色匹配函数，可见光的三维颜色空间
• 将三维空间投射于x+y+z=1的平面上
• 色品图（Chromaticity Diagram，in 1931）
• 1861年，James Clerk Maxwell根据三基色混合制作了第一张彩色照片 （投影）。
• 1905年，Albert Henry Munsell开发了孟塞尔颜色系统。
7
色彩的构成
黑白
灰度
颜色
明度
彩色
色调
饱和度
色度
8
色彩模型（色相-饱和度-亮度）
• 色相（Hue）、饱和度（Saturation）、明度（Value or Brightness）or 亮度（Lightness）
• 不发光物体的颜色感知原理（透射和反射） • 补色的概念引入，颜色的减色表示法 • 颜料三原色（Cyan、Magenta、Yellow）+黑色（Key plate） • CMYK色彩空间与照射光源及反射体表面都有强相关性 • 半色调图像（网目调图像） • 面向设备的色彩模型（打印机、印刷行业）
13
课间测试三
C0M99Y100K0, C47M0Y100K0, C52M0Y13K0, C69M79Y0K0 C0M99Y100K0, C0M88Y74K0, C0M64Y39K0, C0M31Y141K0 C0M99Y100K0, C17M100Y100K9, C29M100Y100K38, C49M83Y74K73
14
色彩模型（明亮度-对比色差）
• 人眼对于色彩的神经感知模型 • CIE 1976 L*a*b* & CIE 1976 L*u*v* • L*表示颜色的明亮度（Luma） • a*b*表示颜色的色度（Chroma） • 面向用户的色彩模型
15
课间测试四
L54a81b70, L90a-61b84, L91a-51b-15, L39a75b-95 L54a81b70, L58a71b47, L69a50b24, L83a24b9 L54a81b70, L41a65b56, L26a48b39, L10a30b16
19
色差
• 思考：只要覆盖的色域足够广，就是好显示器了么？ • 如何衡量颜色的准度？ • 精准量化两个颜色的差异，取代主观形容描述。 • Delta E（ΔE）
• 1976 • 1994 • 2000
20
色彩深度（位深）
• 不同位深对于色彩和灰阶的影响
• 24-bit/pixel (bpp) (true color) • 16-bit/pixel • 12-bit/pixel • 10-bit/pixel • 8-bit/pixel
11
课间测试二
R255G0B0, R128G255B0, R0G255B255, R128G0B255 R255G0B0, R255G64B64, R255G127B127, R255G191B191
R255G0B0, R191G0B0, R128G0B0, R64G0B0
12
色彩模型（减色三原色）
10
色彩模型（加色三原色）
• 人眼感知色彩的模型 • 色光三原色（Red、Green、Blue） • 人眼对光线混合呈线性关系（Grassmann’s Law） • 颜色的加色表示法（发光体表示颜色的方法） • CIE 1931 RGB 空间的色匹配函数 • 面向设备的色彩模型（显示器、投影仪、相机）
• HSV色锥 • HSV v.s. HSL • 面向用户的色彩模型
9
课间测试一
H0S100B100, H90S100B100, H180S100B100, H270S100B100 H0S100B100, H0S75B100, H0S50B100, H0S25B100 H0S100B100, H0S100B75, H0S100B50, H0S100B25
颜色相关知识
色域及色坐标简介 Alex Sun
1
引子-情景一
2
引子-情景二
3
引子-情景三
4
引子-情景四
5
一大波概念来袭
• 色彩模型：HSB、RGB、CMYK、Lab • 色彩空间：ProPhoto RGB 、Adobe RGB 、sRGB、CMYK • 色域：100% sRGB、72% NTSC、99% aRGB • 色温：白平衡、冷色温、暖色温、xxxxK • 色坐标：(0.67,0.33)、(0.21,0.71)、(0.14,0.08)、(0.33,0.33)
• CIE 1931 xyY Chromaticity v.s. RGB gamut
• R(0.67,0.33)、G(0.21,0.71)、B(0.14,0.08) in NTSC 1953
17
R(0.64,0,33)、G(0.30,0.60)、B(0.15,0.06) in sRGB
色彩空间的均匀性
• Adobe RGB (1998) (52.1% CIE 1931 xy)
• ProPhoto RGB (90% CIE 1931 xy)
• NTSC (YIQ)
• DCI-P3 (45.5% CIE 1931 xy)
• CMYK (for basic printers)
• CMYKLcLm (6色)、+BK/GY/R/B/CO (8色、9色、10色、12色)
6
前菜
• 1666年，Isaac Newton用棱镜研究了光的色散。
• 1802年，Thomas Young提出了三基色（Three Primary Colors）的概Байду номын сангаас （Red、Green、Violet）。
• 1810年，Phillip Otto Runge基于色相和灰度开创了球形颜色模型 （Color Sphere）。
• 不同波长的光分布不均匀 • MacAdam Ellipse (by David MacAdam) • 通过非线性变换，映射为一个感知均匀的空间（UCS） • CIE 1931 xyY CIE 1976 UCS • 色彩空间模型的本质
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几种输出设备应用的色彩空间
• sRGB (IEC61966-2.1:1999, ITU-R Recommendation BT.709)
色彩空间与色品图
• LMS模型色彩空间（color space）及可见色域（color gamut)
• CIERGB有负值，转为CIEXYZ
• 根据归一化的色匹配函数，可见光的三维颜色空间
• 将三维空间投射于x+y+z=1的平面上
• 色品图（Chromaticity Diagram，in 1931）
• 1861年，James Clerk Maxwell根据三基色混合制作了第一张彩色照片 （投影）。
• 1905年，Albert Henry Munsell开发了孟塞尔颜色系统。
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色彩的构成
黑白
灰度
颜色
明度
彩色
色调
饱和度
色度
8
色彩模型（色相-饱和度-亮度）
• 色相（Hue）、饱和度（Saturation）、明度（Value or Brightness）or 亮度（Lightness）
• 不发光物体的颜色感知原理（透射和反射） • 补色的概念引入，颜色的减色表示法 • 颜料三原色（Cyan、Magenta、Yellow）+黑色（Key plate） • CMYK色彩空间与照射光源及反射体表面都有强相关性 • 半色调图像（网目调图像） • 面向设备的色彩模型（打印机、印刷行业）
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课间测试三
C0M99Y100K0, C47M0Y100K0, C52M0Y13K0, C69M79Y0K0 C0M99Y100K0, C0M88Y74K0, C0M64Y39K0, C0M31Y141K0 C0M99Y100K0, C17M100Y100K9, C29M100Y100K38, C49M83Y74K73
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色彩模型（明亮度-对比色差）
• 人眼对于色彩的神经感知模型 • CIE 1976 L*a*b* & CIE 1976 L*u*v* • L*表示颜色的明亮度（Luma） • a*b*表示颜色的色度（Chroma） • 面向用户的色彩模型
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课间测试四
L54a81b70, L90a-61b84, L91a-51b-15, L39a75b-95 L54a81b70, L58a71b47, L69a50b24, L83a24b9 L54a81b70, L41a65b56, L26a48b39, L10a30b16
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色差
• 思考：只要覆盖的色域足够广，就是好显示器了么？ • 如何衡量颜色的准度？ • 精准量化两个颜色的差异，取代主观形容描述。 • Delta E（ΔE）
• 1976 • 1994 • 2000
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色彩深度（位深）
• 不同位深对于色彩和灰阶的影响
• 24-bit/pixel (bpp) (true color) • 16-bit/pixel • 12-bit/pixel • 10-bit/pixel • 8-bit/pixel
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课间测试二
R255G0B0, R128G255B0, R0G255B255, R128G0B255 R255G0B0, R255G64B64, R255G127B127, R255G191B191
R255G0B0, R191G0B0, R128G0B0, R64G0B0
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色彩模型（减色三原色）
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色彩模型（加色三原色）
• 人眼感知色彩的模型 • 色光三原色（Red、Green、Blue） • 人眼对光线混合呈线性关系（Grassmann’s Law） • 颜色的加色表示法（发光体表示颜色的方法） • CIE 1931 RGB 空间的色匹配函数 • 面向设备的色彩模型（显示器、投影仪、相机）
• HSV色锥 • HSV v.s. HSL • 面向用户的色彩模型
9
课间测试一
H0S100B100, H90S100B100, H180S100B100, H270S100B100 H0S100B100, H0S75B100, H0S50B100, H0S25B100 H0S100B100, H0S100B75, H0S100B50, H0S100B25
颜色相关知识
色域及色坐标简介 Alex Sun
1
引子-情景一
2
引子-情景二
3
引子-情景三
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引子-情景四
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一大波概念来袭
• 色彩模型：HSB、RGB、CMYK、Lab • 色彩空间：ProPhoto RGB 、Adobe RGB 、sRGB、CMYK • 色域：100% sRGB、72% NTSC、99% aRGB • 色温：白平衡、冷色温、暖色温、xxxxK • 色坐标：(0.67,0.33)、(0.21,0.71)、(0.14,0.08)、(0.33,0.33)
• CIE 1931 xyY Chromaticity v.s. RGB gamut
• R(0.67,0.33)、G(0.21,0.71)、B(0.14,0.08) in NTSC 1953
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R(0.64,0,33)、G(0.30,0.60)、B(0.15,0.06) in sRGB
色彩空间的均匀性
• Adobe RGB (1998) (52.1% CIE 1931 xy)
• ProPhoto RGB (90% CIE 1931 xy)
• NTSC (YIQ)
• DCI-P3 (45.5% CIE 1931 xy)
• CMYK (for basic printers)
• CMYKLcLm (6色)、+BK/GY/R/B/CO (8色、9色、10色、12色)
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前菜
• 1666年，Isaac Newton用棱镜研究了光的色散。
• 1802年，Thomas Young提出了三基色（Three Primary Colors）的概Байду номын сангаас （Red、Green、Violet）。
• 1810年，Phillip Otto Runge基于色相和灰度开创了球形颜色模型 （Color Sphere）。
• 不同波长的光分布不均匀 • MacAdam Ellipse (by David MacAdam) • 通过非线性变换，映射为一个感知均匀的空间（UCS） • CIE 1931 xyY CIE 1976 UCS • 色彩空间模型的本质
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几种输出设备应用的色彩空间
• sRGB (IEC61966-2.1:1999, ITU-R Recommendation BT.709)