李桂苓,徐 巖,李 彥,2
(1.天津大學(xué) 電子信息工程學(xué)院,天津 300072;2.天津師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院,天津 300387)
光譜密度與波長間的函數(shù)關(guān)系。
tion
用光譜功率分布函數(shù)最大值歸一化的光譜功率分布。
用色度一致的完全輻射體之絕對溫度表示的光源色度。
色溫單位為K(開氏度或開爾文,簡稱開),其值非光源本身實際溫度。
用色度相近的完全輻射體之絕對溫度表示的光源色度。
相關(guān)色溫單位為K(開氏度或開爾文,簡稱開),其值非光源本身實際溫度。
特定的相對光譜功率分布。
絕對溫度為2856K的完全輻射體的相對光譜功率分布。
標(biāo)準(zhǔn)照明體A的色度坐標(biāo)點(diǎn)位于國際照明委員會CIE 1931 XYZ色度圖絕對黑體軌跡上,其三刺激值為X=109.85,Y=100.00,Z=35.58;(x,y)坐 標(biāo) 為(0.447 58,0.407 45);(u′,v′)坐標(biāo)為(0.255 97,0.524 29)。
相關(guān)色溫約4 874 K,相當(dāng)中午直射陽光的照明體。
標(biāo)準(zhǔn)照明體B的色度坐標(biāo)點(diǎn)緊靠絕對黑體軌跡。1931年CIE曾推薦為標(biāo)準(zhǔn)照明體,目前已被CIE廢止,可用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)照明體D代表。
相關(guān)色溫約6 774 K,代表平均晝光的照明體。
標(biāo)準(zhǔn)照明體C的色度坐標(biāo)點(diǎn)在絕對黑體軌跡下方。其三刺激值為 X=98.07,Y=100.00,Z=118.22;(x,y)坐標(biāo)為(0.310 06,0.316 16);(u′,v′)坐標(biāo)為(0.200 89,0.460 89)。
標(biāo)準(zhǔn)照明體C雖不是CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體,但一些測量儀器和色度計算仍用此照明體。
CIE推薦,相關(guān)色溫約5 003的一種標(biāo)準(zhǔn)照明體D。
標(biāo)準(zhǔn)照明體D50的三刺激值為X=96.42,Y=100.00,Z=82.51;(x,y)坐標(biāo)為(0.345 67,0.358 51);(u′,v′)坐標(biāo)為(0.209 16,0.488 08)。
目前尚無CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)光源準(zhǔn)確實現(xiàn)該相對光譜功率分布。
相關(guān)色溫約5 503 K的一種標(biāo)準(zhǔn)照明體D。
標(biāo)準(zhǔn)照明體D55的三刺激值為X=95.68,Y=100.00,Z=92.14;(x,y)坐標(biāo)為(0.332 43,0.347 44);(u′,v′)坐標(biāo)為(0.204 43,0.480 75)。
代表相關(guān)色溫約6 504 K的平均晝光的相對光譜功率分布。
在CIE 1931 XYZ色度圖上,標(biāo)準(zhǔn)照明體D65的色度坐標(biāo)點(diǎn)位于絕對黑體軌跡上方,其三刺激值為X=95.04,Y=100.00,Z=108.88;(x,y)坐標(biāo)為(0.312 72,0.329 03);(u′,v′)坐標(biāo)為(0.197 83,0.468 34)。
相關(guān)色溫約7 504 K的一種標(biāo)準(zhǔn)照明體D。
標(biāo)準(zhǔn)照明體D75的三刺激值為X=94.97,Y=100.00,Z=122.61;(x,y)坐標(biāo)為(0.299 03,0.314 88);(u′,v′)坐標(biāo)為(0.193 53,0.458 53)。
在可見光譜段內(nèi),光譜輻射功率為恒定值的光刺激。標(biāo)準(zhǔn)照明體E是一種人為規(guī)定的光譜功率分布,實際不存在這種光源,用它可簡化色度學(xué)計算。
標(biāo)準(zhǔn)照明體E的相關(guān)色溫為5 500 K;色度坐標(biāo)為:x=0.333 334,y=0.333 331,z=0.333 335。
高度準(zhǔn)確模擬相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)照明體相對光譜功率分布的物理光源。
因為物理上難以精確模擬相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對光譜功率分布,所以標(biāo)準(zhǔn)光源是理想的CIE色度學(xué)光源,實際應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)光源一般需對物理光源做分光輻射校正。
CIE 15:2004推薦的一種標(biāo)準(zhǔn)光源,相關(guān)色溫為2 856 K。
標(biāo)準(zhǔn)光源A一般為透明玻殼充氣鎢絲燈,或為熔融石英殼燈,或為帶石英窗口的玻璃殼燈。后兩種可更好地實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體A的紫外輻射的相對光譜功率分布。
CIE 15:2004附錄A推薦的一種標(biāo)準(zhǔn)光源,相關(guān)色溫約4 874 K。
已被CIE廢止。
由標(biāo)準(zhǔn)光源A加一組特定的戴維斯-吉伯遜液體濾光器,相關(guān)色溫約6 774 K的一種標(biāo)準(zhǔn)光源。
1967年CIE推薦的相關(guān)色溫約6 504 K的一種標(biāo)準(zhǔn)光源。
尚無人造光源被推薦為D65光源。
色度學(xué)中為簡化色度學(xué)計算而假設(shè)的一種標(biāo)準(zhǔn)光源。
標(biāo)準(zhǔn)光源E在可見光譜范圍內(nèi)所有波長的輻射功率相等,與色溫為5 500 K的等能白光相近,色度坐標(biāo)為x=0.333 334,y=0.333 331,z=0.333 335。
光被物體反射或透射后的顏色。
不透明物體漫反射表面的顏色。
基于孟塞爾色調(diào)(hue)、孟塞爾明度(value)和孟塞爾彩度(chroma)顏色三屬性,表示感知色的一種色系。
孟塞爾色系由色視覺評價測試得出,是一種均勻色空間重現(xiàn)色系。色系各顏色用標(biāo)號HV/C表示。H,V和C分別表示孟塞爾色調(diào)、孟塞爾明度和孟塞爾彩度。
孟塞爾色系中,各顏色可各用一著色體(紙片等)制成色卡,并按標(biāo)號次序排列,匯編成顏色圖冊。圖冊有多種版本,分為有光澤和無光澤兩類。較多色樣的版本約達(dá)5 000種色卡。
孟塞爾色系也可用一個三維空間模型表示,其各部位代表某一特定顏色,分別將各表面色的三屬性描述出來。以三屬性為圓柱坐標(biāo),坐標(biāo)軸表示孟塞爾明度,圓周角表示孟塞爾色調(diào),軸到圓周的距離表示孟塞爾彩度,可構(gòu)成孟塞爾色立體。
三基色系統(tǒng)中,匹配待測色刺激所需紅(R),綠(G)和藍(lán)(B)三基色刺激的量。
system
分別以700 nm(R),546.1 nm(G)和435.8 nm(B)三種譜色光為紅、綠和藍(lán)三基色,在2°圓形視場內(nèi),按相等數(shù)量三刺激值匹配等能白光(E白)的規(guī)則,確定單位三刺激值[R],[G]和[B],并通過相加混色配色實驗和實測值的計算,導(dǎo)出的色度系統(tǒng)。
CIE 1931 RGB色度系統(tǒng)中,匹配等能白光(E白)的單位三刺激值[R],[G]和[B]的光通量之比為1∶4.590 7∶0.060 1。
CIE 1931 RGB色度系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值的簡稱。
CIE 1931 RGB色度系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者代表人類在明視覺和2°圓形視場觀察條件下的平均顏色視覺特性。
colorimetric system color mixing curve
按CIE 1931 RGB色度系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值繪制的一組曲線。
CIE 1931 RGB色度系統(tǒng)混色曲線簡稱RGB色度系統(tǒng)混色曲線,亦稱CIE 1931 RGB色度系統(tǒng)光譜三刺激值曲線(簡稱RGB色度系統(tǒng)光譜三刺激值曲線),或光譜系數(shù)曲線。
CIE 1931 XYZ色度系統(tǒng)中,Y代表亮度和色度,X和Z只代表色度。
所有顏色可用表示色度(x,y)的二維色度坐標(biāo)平面和表示亮度的Y來表征的色度系統(tǒng)。
XYZ色度系統(tǒng)中,數(shù)值與色度間的關(guān)聯(lián)較難理解,為此提出了xyY色度系統(tǒng)。其x,y,Y與三刺激值XYZ的關(guān)系為:x=X/(X+Y+Z),y=Y/(X+Y+Z),z=1-x-y,式中的Y即三刺激值XYZ中的刺激值Y。
xyY色度系統(tǒng)表示成(x,y,Y),有時也記成Yxy色度系統(tǒng)。
CIE 1931 XYZ色度系統(tǒng)色度坐標(biāo)(x,y)的二維平面表示。
稱為CIE 1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值,或CIE 1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者顏色匹配函數(shù),簡稱CIE 1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者。
既不反射也不透射,完全吸收入射光波,對所有波長光輻射的吸收系數(shù)均為1的物體。
完全輻射體被加熱時,其表面單位面積輻射的光譜功率的大小及按波長的分布,完全取決于它的溫度。
自然界不存在嚴(yán)格意義的完全輻射體,其實驗?zāi)P褪侵锌盏摹?nèi)部涂黑的球體,在其上開一極小的孔,進(jìn)入小孔的電磁輻射經(jīng)內(nèi)壁多次反射、吸收,不能再逸出外面,該小孔相當(dāng)于完全輻射體。
CIE推薦的一種顏色表示法。
色度圖中,與連接標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn)和光譜軌跡兩端點(diǎn)所成三角形之外各色度點(diǎn)相對應(yīng)的顏色可用其主波長表示。主波長是某一譜色光刺激的波長,這種譜色光刺激按一定比例與一種規(guī)定的無彩色刺激(標(biāo)準(zhǔn)白光)相加混合,能匹配該顏色。
對自發(fā)光體,無彩色刺激通常為等能白光,對非自發(fā)光體為CIE標(biāo)準(zhǔn)白光。
標(biāo)準(zhǔn)白光不同,主波長亦不同。
一種顏色的補(bǔ)色波長指某一譜色光刺激的波長,此波長的譜色光與適當(dāng)比例的該顏色光相加混合,能匹配某一規(guī)定的無彩色刺激(標(biāo)準(zhǔn)白光)。
色度圖中,連接標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn)和光譜軌跡兩端點(diǎn)所成三角形內(nèi)各色度點(diǎn)無對應(yīng)的主波長,這些顏色可用相應(yīng)的補(bǔ)色波長表示。
標(biāo)準(zhǔn)白光不同,補(bǔ)色波長亦不同。
色純度的一種表示方法。
興奮純度用CIE xy色度圖上標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn)到色樣點(diǎn)間距離對標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn)到色樣點(diǎn)的主波長點(diǎn)間距離之比表示。
對以補(bǔ)色波長表示的色樣點(diǎn),興奮純度用CIE xy色度圖上標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn)到色樣點(diǎn)間距離對標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn)經(jīng)色樣點(diǎn)到譜色軌跡兩端點(diǎn)連線間距離之比表示。
標(biāo)準(zhǔn)白光不同,興奮純度亦不同。
將所有顏色用成組的3種相互獨(dú)立成分對應(yīng)三個坐標(biāo)軸來表示的三維空間。
便于顏色管理,統(tǒng)一表示各種輸入和輸出圖像設(shè)備的色空間。
代表性的標(biāo)準(zhǔn)色空間有sRGB色空間、XYZ色空間和L*a*b*色空間。
為適應(yīng)多媒體環(huán)境,1999年由IEC 61966-2-1標(biāo)準(zhǔn)化的色空間。ITU-R BT.709-3常規(guī)色域電視系統(tǒng)也采用此色空間。
sRGB色空間顯示條件:基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的(x,y)色度坐標(biāo)分別為 R(0.640 0,0.330 0)、G(0.300 0,0.600 0)、B(0.150 0,0.060 0)和D65(0.312 7,0.329 0);按典型CRT的非線性電光轉(zhuǎn)換特性,γ校正系數(shù)選為2.2,黑色偏移0.055;CRT白場亮度80 cd/m2;γ校正后的基色E′R,E′G,E′B歸一化值值域為0~1;8或10 bit量化。
sRGB色空間觀察環(huán)境:背景亮度為顯示器亮度的20%;周圍照明 64 lx;周圍白色為 D50(x=0.345 67,y=0.358 51)。
幾何距離相同兩點(diǎn)間知覺色差相同的色空間。
一種已被CIE 1976 UCS取代,在CIE 15.2-1986中被廢止的均勻色空間。
CIE 1960均勻色空間雖已廢止,但在相關(guān)色溫定義和計算中還在應(yīng)用。
一種已被廢止的均勻色空間。
一種色度圖繪制在u′v′坐標(biāo)系的CIE 1976 L*u*v*均勻色空間。
1976年CIE推薦的一種均勻色空間。
CIE 1976 LAB以亮度L*和表示色調(diào)的量a*和b*為直角坐標(biāo)軸,a*的正、負(fù)方向分別對應(yīng)紅和綠色調(diào),b*的正、負(fù)方向分別對應(yīng)黃和藍(lán)色調(diào),坐標(biāo)系的原點(diǎn)表示無顏色。
L*a*b*色空間可由三刺激值XYZ及標(biāo)準(zhǔn)光源照射下的標(biāo)準(zhǔn)白板的三刺激值X0Y0Z0導(dǎo)出。
CIE 1976 L*a*b*均勻色空間及其色差公式主要用于顏料、紡織、圖像藝術(shù)和數(shù)字彩色成像等領(lǐng)域。由于CIE 1976 L*a*b*在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用,1976年后,又提出許多CIE LAB坐標(biāo)優(yōu)化方程,如色貌模型CIE DE 2000等。
1976年CIE推薦的一種均勻色空間。
CIE 1976 L*u*v*均勻色空間及其色差公式主要用于照明、CRT、電視以及采用相加混色的系統(tǒng)。
2003年作為IEC 61966-2-2的第2-3部分引入sRGB標(biāo)準(zhǔn)系列的一種亮色分離RGB系擴(kuò)展色空間。
ITU-R BT.601-5和IEC 61966-2-2的第2-3部分(2003年)均規(guī)定了sRGB與sYCC色空間的互換方法。
sYCC色空間與sRGB色空間一樣,仍用8 bit量化精度,但將sRGB色空間的三個全帶寬信號經(jīng)矩陣變換,變換為sYCC色空間的亮色分離分量信號YCbCr后,因視覺對亮度信號Y和色差信號CbCr的空間頻率響應(yīng)不同,故只有Y需全帶寬,而Cb和Cr可均為Y信號帶寬的一半,因而被廣泛用于壓縮編碼。
此外,sYCC色空間把編碼值域擴(kuò)展到不足0和1以上的歸一化值,從而可拓寬sRGB色空間的色域。
(PCS)
顏色管理系統(tǒng)中,由ICC設(shè)備描述文件相聯(lián)系,進(jìn)行色空間轉(zhuǎn)換的中間色空間。
設(shè)備描述文件關(guān)聯(lián)色空間為設(shè)備無關(guān)色空間,如XYZ色空間和L*a*b*色空間。
依存于設(shè)備的色空間。
如CIE RGB色空間。
不依存于設(shè)備的色空間。
如CIE XYZ色空間、CIE LAB色空間和JCh色空間。
不依賴設(shè)備色彩特性描述參數(shù),直接實現(xiàn)色彩管理的色空間。
與借助ICC設(shè)備描述文件組成的設(shè)備描述文件關(guān)聯(lián)色空間(PCS)相反,非參數(shù)色空間不依賴于設(shè)備色彩特性描述參數(shù),而直接實現(xiàn)色彩管理。
sRGB,sYCC,xvYCC,bg-sRGB,scRGB,Adobe RGB(1998),Wide Gamut RGB,RIMM/ROMM RGB等色空間都屬于這種色空間。
通過擴(kuò)展三基色R,G,B色度點(diǎn)色度坐標(biāo)位置來擴(kuò)展色域的色空間。
sRGB系列標(biāo)準(zhǔn)的一種擴(kuò)展色空間,2002年引入IEC 61966-2-2的第2-2部分。
scRGB色空間與sRGB色空間的三基色(R,G,B)和標(biāo)準(zhǔn)白光(D65)的(x,y)色度坐標(biāo)相同,仍分別為R(0.640 0,0.330 0),G(0.300 0,0.600 0),B(0.150 0,0.060 0)和 D65(0.312 7,0.329 0)。scRGB色空間與sRGB色空間的觀察環(huán)境相同。γ校正系數(shù)除與sRGB色空間一致的2.2外,還允許γ=1,因γ=1為線性關(guān)系,故利于計算機(jī)圖形合成與編輯。scRGB色空間不再采用sRGB色空間的8 bit編碼,而采用量化誤差小的12 bit,16 bit編碼。高bit編碼,還可把R,G,B信號動態(tài)范圍由sRGB色空間的歸一化值值域由0~1擴(kuò)大到-0.5~+7.5,這樣甚至可使色域擴(kuò)至xy色度圖譜色軌跡之外。
在亮色分離YCC表色系,scYCC色空間與scRGB色空間相對應(yīng)。
Adobe公司1980年提出,后又予以補(bǔ)充,通過擴(kuò)展色度圖中基色三角形三基色色度點(diǎn)坐標(biāo)位置(特別是綠基色),來展寬色域的一種寬色域色空間。
Adobe RGB色空間的基色和標(biāo)準(zhǔn)白光(x,y)色度坐標(biāo)分別為紅(0.640 0,0.330 0)、綠(0.210 0,0.710 0)、藍(lán)(0.150 0,0.060 0)和D65(0.312 7,0.329 0),其γ校正系數(shù)為2.199,色域覆蓋率理論值約38.78%。
sRGB色空間的一種擴(kuò)展色空間,2003年作為資料性附錄G追加到IEC 61966-2-1第2-1部分。
bg-sRGB色空間的基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的色度坐標(biāo)以及觀察環(huán)境等與sRGB色空間相同,基色和標(biāo)準(zhǔn)白光的(x,y)色度坐標(biāo)仍分別為R(0.640 0,0.330 0),G(0.300 0,0.600 0),B(0.150 0,0.060 0)和D65(0.312 7,0.329 0),但基色 R,G,B的歸一化值值域由sRGB色空間的0~1,擴(kuò)至-0.75~+1.25。bg-sRGB色空間的γ校正系數(shù)與sRGB色空間相同,仍為2.2,但γ校正曲線擴(kuò)展到含負(fù)值范圍。bg-sRGB色空間不再用sRGB色空間的8 bit量化精度,而通常用10,12或16 bit編碼,并一般化為N bit(N≥10)。
在亮色分離YCC表色系,bg-sYCC色空間與bg-sRGB色空間相對應(yīng)。
2004年IEC 61966-2-4推薦的一種面向視頻應(yīng)用的擴(kuò)展色域YCC色空間。
IEC 61966-2-4建議書的名稱為“多媒體系統(tǒng)和設(shè)備—彩色測量與管理2-4:彩色管理—面向視頻應(yīng)用的擴(kuò)展色域YCC彩色空間—xvYCC”。
IEC 61966-2-4采用與ITU-R BT.709.5相同的三基色(R,G,B)和標(biāo)準(zhǔn)白光(D65),它們的(x,y)色度坐標(biāo)仍分別為 R(0.640 0,0.330 0),G(0.300 0,0.600 0),B(0.150 0,0.060 0)和D65(0.312 7,0.329 0)。IEC 61966-2-4還規(guī)范了光電轉(zhuǎn)換特性,xvYCC色空間8 bit和N bit YCC彩色編碼表示,xvYCC數(shù)值與CIE 1931 XYZ數(shù)值彼此間的編碼轉(zhuǎn)換,scRGB數(shù)值到xvYCC數(shù)值的轉(zhuǎn)換等。
xyYCC色空間引入不限制基色信號值域范圍,分段且正負(fù)不對稱的γ校正曲線,允許使用8 bit或N bit編碼值0和最大值以外的全部值編碼顏色數(shù)值等一系列規(guī)定,擴(kuò)展系統(tǒng)的色域。
2007年,IEC 61966-2第2-5部分標(biāo)準(zhǔn)化的色空間。
2003年引入CIE CAM02色貌模型的一種廣義設(shè)備無關(guān)色空間。
JCh色空間在環(huán)境光知覺心理適應(yīng)性、色調(diào)分布均勻性(特別是藍(lán)色到品色范圍內(nèi))和等色調(diào)線線性等方面比L*a*b*色空間性能更好,因而在JCh色空間進(jìn)行色域映射所產(chǎn)生的色調(diào)偏離可更小。
計及亮度視覺通道和色差視覺通道具有不同空間頻率響應(yīng)特性的色空間。
面向圖形、圖像和視頻圖像序列的采集、生成、錄放、處理、傳輸和再現(xiàn)等過程,解決顏色特性不同設(shè)備、信道間色彩一致問題的處理。
統(tǒng)一進(jìn)行色彩管理的彩色圖形、圖像和視頻系統(tǒng)。
將與設(shè)備相關(guān)的彩色圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成某種特定色空間中與設(shè)備無關(guān)數(shù)據(jù)的過程。
將色信息變換為不同表現(xiàn)形式的處理。
載有描述圖像輸入、輸出等設(shè)備顏色特性數(shù)據(jù)的文件。例如ICC設(shè)備描述文件。
面向色彩管理系統(tǒng)(CMS),按國際色彩聯(lián)盟(ICC)推薦的文件格式,描述系統(tǒng)內(nèi)各色彩設(shè)備的顏色特性,用于控制和管理色彩的文件。
顏色設(shè)備或系統(tǒng)所能表現(xiàn)的圖像顏色范圍。
色域通常用色度圖或色空間內(nèi)的有界面積或體積描述。
sion system
在sRGB色空間,分別按ITU-R BT.601-3 1992(我國GB/T 14857-93等效采用)和ITU-R BT.709-3第二部分(我國GY/T 155-2000參照制訂)構(gòu)建的非擴(kuò)展色域的標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)系統(tǒng)和高清晰度電視(HDTV)系統(tǒng)。
ITU-R BT.709-3常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)的色域覆蓋率理論值約33.24%。
追求比sRGB色空間更寬色空間的工作。
超出IEC 61966-2-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的sRGB色空間的那部分色域。
vision system
色域超出常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)sRGB色空間的數(shù)字電視系統(tǒng),亦稱寬色域數(shù)字電視系統(tǒng)。
目前已制訂的擴(kuò)展色域數(shù)字電視系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)為ITU-R BT.1361(1998)(ITU-R BT.709-4 和 我 國 GY/T 155-2000的擴(kuò)展色域部分引用),名稱為“未來電視和圖像系統(tǒng)的國際統(tǒng)一色度和相關(guān)特性”。
ITU-R BT.1361(1998)建議書主要有三個表。其中:
表1描述未來電視和圖像系統(tǒng)的色度參數(shù)和相關(guān)特性,統(tǒng)一采用后便于國際交換和提高傳送系統(tǒng)效率。該表規(guī)定,三基色(R,G,B)和標(biāo)準(zhǔn)白光(D65)的(x,y)色度坐標(biāo)與常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)一樣,仍分別為R(0.640,0.330),G(0.300,0.600),B(0.150,0.060)和D65(0.312 7,0.329 0)。為擴(kuò)展色域,歸一化的γ預(yù)校正信號范圍允許低于0和高于1,但0和1之間的γ預(yù)校正特性與常規(guī)色域系統(tǒng)兼容。
表2開列模擬編碼方程。常規(guī)色域系統(tǒng)和擴(kuò)展色域系統(tǒng)模擬信號直接兼容。
表3規(guī)定數(shù)字編碼方程。對常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)和擴(kuò)展色域數(shù)字電視系統(tǒng),由于γ預(yù)校正的基色信號值域不同,所以量化方程也不一樣。為了兼容,由量化的基色信號變換到量化的亮度信號和色差信號也需采用不同的變換系數(shù)。對常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)和擴(kuò)展色域數(shù)字電視系統(tǒng),由于亮度模擬信號和色差模擬信號直接兼容,所以量化方程也一樣。
ITU-R BT.1361(1998)以Pointer色域為目標(biāo)色域,其擴(kuò)展色域的方法與常規(guī)色域系統(tǒng)具兼容性,利于由常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)平穩(wěn)過渡到擴(kuò)展色域數(shù)字電視系統(tǒng)。
與ITU-R BT.1361(1998)密切相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)為IEC 61966-2-4(2006),其名稱為“多媒體系統(tǒng)和設(shè)備—彩色測量與管理2-4:彩色管理—面向視頻應(yīng)用的擴(kuò)展色域YCC彩色空間—xvYCC”。支持xvYCC色空間信號解碼和重顯的數(shù)字電視接收機(jī)、顯示器或投影機(jī)可與該擴(kuò)展色域系統(tǒng)相適應(yīng)。
實際存在的物體表面顏色的范圍。
Pointer采集、選擇、試測和分析了4089種彩色樣品或樣品數(shù)據(jù),由它們的明度(L*)、色調(diào)(Hue)和彩度(C*)可建立色實體三維模型。Pointer將模型外表面劃分成16種明度和36種色調(diào),共576種顏色,而模型內(nèi)部的顏色彩度較低。Pointer稱這576種顏色為物體真實表面色,并認(rèn)為這576種顏色涵蓋了自然界和人工生成的飽和彩色,稱它們界定的色域為真實表面色色域。
物體真實表面色界定的色域大于sRGB色空間界定的常規(guī)色域。后來,CIE把Pointer真實表面色色域作為ITU-R BT.1361的目標(biāo)色域,ITU-R BT.709-4和我國GY/T 155-2000的擴(kuò)展色域部分也陸續(xù)將其定為擴(kuò)展色域高清晰度電視系統(tǒng)的色域。
美國電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院為提高電影、電視節(jié)目制作質(zhì)量而提出的標(biāo)準(zhǔn)。又稱Academy圖像交換框架-學(xué)院彩色 編 碼 規(guī) 范(AcademyIIF-ACES:Academy image interchange framework-Academy color encoding specification)。簡稱 AMPAS-IIF(The Academy of Motion Picture Arts and Sciences-IIF)
Academy彩色編碼規(guī)范旨在用更高的色彩精度整合膠片與數(shù)字拍攝資源,消除不同圖像格式轉(zhuǎn)換時的顏色誤差,在不同設(shè)備之間進(jìn)行顏色管理,以高精度母版為基準(zhǔn),支持膠片和數(shù)字電影、電視等多種方式的節(jié)目制作。
使源色域與目標(biāo)色域匹配的處理。
在某波長光照射下,物體反射的光通量與入射的光通量之比。
在規(guī)定的照明條件下,在規(guī)定的立體角內(nèi),從物體反射的某波長的光譜輻通量與相同條件下,從完全漫反射體反射的同一波長的光譜輻通量之比。
以光波中各波長的反射光光通量對入射光光通量所占的比例表示的物理量。
分光反射率分布是波長的函數(shù),最大值為1。
分光反射率是物體表面固有的一種物理屬性,雖然物體的顏色與照明光源有關(guān),但物體表面的分光反射率不因照明光源而變,因而與顏色相比,分光反射率是物體表面更固有的光學(xué)屬性。
具有與原物體表面分光反射率相同分光信息的圖像。
用于攝取不同光波波段圖像的攝像機(jī)。
攝得高動態(tài)范圍景像的攝像機(jī)。
目前用“多次曝光”等技術(shù),已可攝得106以上動態(tài)范圍的景像。
組成一幅圖像的全部可能亮度和色度的最小圖像單元。
對基于紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三基色構(gòu)建的數(shù)字電視系統(tǒng),像素由一組R、G和B像元組成。對多元色顯示屏,像素由一組更多的像元組成。
組成一幅圖像的最小圖像單元。
對基于紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三基色構(gòu)建的數(shù)字電視系統(tǒng),每個像素由一組R、G和B像元組成。對多元色顯示屏,每個像素由一組更多的像元組成。對電視顯示器件,各像元可分別激勵而組成一幅圖像。
符合歐洲廣播聯(lián)盟(EBU)光學(xué)和色度學(xué)參數(shù)規(guī)范的熒光粉。
EBU熒光粉是實際使用的CRT電視顯像管代表性熒光粉,其三基色R,G和B及標(biāo)準(zhǔn)白光W的(x,y)色度坐標(biāo)分別為:R(0.625,0.340),G(0.285,0.600),B(0.150,0.075),
W(0.281,0.311)。1970年規(guī)范的EBU熒光粉,三基色R,G和B及標(biāo)準(zhǔn)白光W的(x,y)色度坐標(biāo)分別為:R(0.64,0.33),G(0.29,0.60),B(0.15,0.06),W(0.313,0.329)。按1970年EBU熒光粉的色度坐標(biāo),可實現(xiàn)的色域覆蓋率理論值約33.57%。
按顏色再現(xiàn)的方法所得再現(xiàn)色的質(zhì)量。
分光反射率分布不同的兩物體,在特定的照明光源下,仍可呈現(xiàn)相同顏色的現(xiàn)象。
在明度大致相同的光源下,看起來顏色大體相同的色再現(xiàn)。
在分光分布和明度不同的光源下,看起來顏色大體相同的色再現(xiàn)。
按原物體表面反射光光譜分布重現(xiàn)圖像的色再現(xiàn)。
分光色再現(xiàn)可使任何觀察者均感到重現(xiàn)圖像與實物顏色相同,從而排除觀察者條件等色現(xiàn)象的發(fā)生,是真正意義上完全等同的色再現(xiàn)。
對膚色、天空色、綠草色等熟知顏色取得好感的色再現(xiàn)。
色貌相同,但光譜組成不同的顏色。
在規(guī)定的觀測條件下,雖然光譜組成不同,但顏色感知相同的兩個色刺激。
用不同方式使各像素由多于紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3個像元構(gòu)成的顯示器。
例如增設(shè)黃色像元的4元色LCD顯示器,增加的黃色像元得以提高背光源光譜功率的利用率,色域亦有所擴(kuò)大。此外尚有再增加青元色的5元色顯示器,以及更多元色的顯示器。
多元色顯示器用多元色分解技術(shù),由3基色信號變換為多元色激勵信號,分別激勵各像元。由于變換中存在冗余自由度,所以可采用不同算法,取得不同的色顯示效果。
由N種基色信號變換為M>N的M元色顯示器各像元激勵信號的處理。
例如由N=3的三基色信號變換為M>3的多元色顯示器所需激勵M個像元的信號時,通常用一組線性變換矩陣完成,該矩陣存在M-N個冗余自由度,利用這些冗余自由度,可以提供不同的顏色顯示效果。
γ特性不同的數(shù)字電視系統(tǒng)或設(shè)備間進(jìn)行的γ特性變換。
數(shù)字電視系統(tǒng)用陰極射線管(CRT)的亮度激勵信號和亮度輸出間的非線性參數(shù)對基色信號進(jìn)行γ預(yù)校正。與CRT具有不同非線性電光轉(zhuǎn)換特性的液晶(LCD)等顯示器顯示γ預(yù)校正信號前,需對其進(jìn)行變換,這種變換稱為γ映射(γ補(bǔ)償,γ轉(zhuǎn)換)。
對γ預(yù)校正與常規(guī)色域電視系統(tǒng)不同的擴(kuò)展色域電視系統(tǒng),顯示前,也需進(jìn)行相應(yīng)的γ映射。
由一組輸入圖像數(shù)據(jù),按所采用的色數(shù)據(jù)變換算法,求出獲得預(yù)期彩色圖像顯示效果的一組相應(yīng)輸出圖像數(shù)據(jù),并將之存入ROM(只讀存儲器)等存儲器,所形成的便于查找的數(shù)據(jù)映射表。
全面計及顏色的亮度(明度)、色調(diào)(色相)和色飽和度(彩度)三重屬性,由一組輸入圖像數(shù)據(jù),按所采用的色數(shù)據(jù)變換算法,求出獲得預(yù)期彩色圖像顯示效果的一組相應(yīng)輸出圖像數(shù)據(jù),并將之存入ROM(只讀存儲器)等存儲器,所形成的便于查找的三維數(shù)據(jù)映射表。
觀察者對視野中的顏色刺激根據(jù)其視知覺的不同表象而區(qū)分的顏色知覺屬性(色貌屬性)。
色貌是與色刺激和材質(zhì)等有關(guān)的顏色的主觀表現(xiàn)。
對色貌的各種屬性作定量計算的數(shù)學(xué)模型。
色貌屬性之一。觀察者對所觀察顏色刺激在明亮程度上的感受強(qiáng)度,或感受的刺激色輻射出光亮的多少。
色貌屬性之一,表示某一顏色刺激所呈現(xiàn)色彩量的多少或人眼對色彩刺激的絕對響應(yīng)量。
如果某顏色為沒有色彩刺激的中性顏色,則其視彩度為0。
視覺所具有的不因照明光源變化而引起對物體顏色感覺發(fā)生相對變化的能力。
色知覺差異的定量表示。
兩種顏色的色差大小,通常表現(xiàn)為均勻色空間色度圖上兩種顏色坐標(biāo)點(diǎn)間距離的長短。
光電傳感器光譜響應(yīng)曲線與CIE 1931 XYZ色度系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值x-(λ),y-(λ),z-(λ)曲線相匹配,對被測光譜功率分布進(jìn)行積分測量,得XYZ三刺激值,進(jìn)而求出色度坐標(biāo)(x,y),或轉(zhuǎn)換為其他色度系統(tǒng)色度值的色度計或色彩分析儀。
用各光電傳感器對應(yīng)特定波長的光譜傳感器陣列,可測量待測光的輻射度值、光譜輻射度值、光度值和色度值,并可將測得的被測光光譜分布數(shù)據(jù)用數(shù)字方式存儲和處理的光學(xué)儀器。
光源和光電傳感器的位置能獨(dú)立改變,以獲取詳細(xì)分光反射特性數(shù)據(jù)的分光輻射度計。
入射在表面上的輻射,向所有方向以同樣輻亮度反射,且光譜反射比為1的理想漫反射體。
完全漫反射體的表面稱為完全擴(kuò)散反射面。
色度測量中,常用近似完全漫反射體的標(biāo)準(zhǔn)白板作為測量光譜反射因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)白板一般用氧化鎂燃燒的白煙蒸涂在金屬表面、硫酸鋇噴涂或壓粉制作。
評價顏色再現(xiàn)性用的一種標(biāo)準(zhǔn)色卡。
麥克白色卡由包括6級灰色在內(nèi)的24種顏色塊組成,色塊排列為4行6列。從上到下,從左到右,各行色塊依次為:暗膚色、亮膚色、天空色、草色、藍(lán)花色、藍(lán)綠色、橙色、品藍(lán)色、中紅色、品色、黃綠色、橙黃色、藍(lán)色、綠色、紅色、黃色、品紅色、青色、白色、灰色8、灰色6.5、灰色5、灰色3.5和黑色。其中含膚色、天空色、草色等人類喜愛的顏色。
麥克白色卡的表面無光澤,能正確再現(xiàn)這些顏色的光譜分布特性。
麥克白色卡各顏色塊的尺寸為45 mm×45 mm,各有色名,可查到它們的孟塞爾標(biāo)號、在CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體C下的色度值(x,y,Y)以及可見光光譜反射比數(shù)據(jù)。
在CIE 1976 UCS均勻色空間u′v′坐標(biāo)系色度圖上,三基色色度點(diǎn)組成的三角形面積,或多元色顯示器各元色色度點(diǎn)組成的多邊形面積,對譜色軌跡內(nèi)面積(0.195 2)的百分比。
說明:以上為匯總和篩選的科研工作中積累的數(shù)字電視顏色管理術(shù)語[1-6],著重選取了近年出現(xiàn)或不夠常見、含義不清、容易混淆的詞條。希對規(guī)范、管理和改善數(shù)字電視圖像色度性能有一定參考價值。
:
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[2]ITU-R BT.1361.Worldwide unified colorimetry and related characteristics of future television and image systems[S].1998.
[3]IEC 61966-2-4.Multimedia systems and equipment-Colour measurement and management-Part 2-4:Colour management-Extended-gamut YCC colour space for video applications-xvYCC[S].2006.
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[5]胡威捷,湯順青,朱正芳.現(xiàn)代顏色技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2007.
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