Измерение и спецификация цвета являются важной частью контроля качества и коммуникации во многих отраслях. Два из наиболее широко используемых цветовых пространств для этих целей — Hunter lab и CIELAB. Оба разработаны так, чтобы быть перцептуально однородными, что означает, что заданное расстояние в цветовом пространстве соответствует примерно одинаковой воспринимаемой разнице в цвете. Однако между Hunter lab и CIELAB есть некоторые ключевые различия с точки зрения их формулировки и применения. В этой статье будут рассмотрены история, расчеты и использование этих двух цветовых пространств.
Цветовое пространство Hunter lab было разработано Ричардом С. Хантером в 1940-х годах как улучшенная альтернатива цветовым пространствам XYZ и RGB. Хантер был главой лаборатории науки о цвете Ричарда С. Хантера в Hunter Associates Laboratory в Вирджинии, США. Оригинальная формула Hunter lab обновлялась и пересматривалась на протяжении десятилетий, в результате чего Hunter L, a, b стал тем, что мы знаем сегодня. Он был коммерциализирован и принят для использования в различных отраслях промышленности, включая текстильную, лакокрасочную, пластмассовую и т. д.
Цветовое пространство CIELAB было разработано в 1976 году Международной комиссией по освещению (CIE) в рамках их работы по улучшению метрик цветового различия. Оно было разработано так, чтобы быть перцептивно однородным и независимым от устройств, что позволяет задавать цветовые характеристики, не зависящие от конкретной камеры, монитора, принтера и т. д. В отличие от Hunter lab, CIELAB было задумано как эталонное цветовое пространство для управления цветом, а не для прямых измерений цвета. В настоящее время он широко используется для цифровой обработки изображений, а также для промышленного сопоставления цветов и контроля качества.
В оригинальной формуле Hunter Lab преобразование из данных отражения рассчитывается следующим образом:
| L = 100 * ?(Y/Yn) |
| a = 172,46 * |
| b = 67,74 * |
Где X, Y, Z — это трехцветные значения CIE 1931 XYZ образца, а Xn, Yn, Zn — это трехцветные значения эталонной белой точки (источника света).
Это дает значения Hunter lab L, a и b в диапазонах [0,100], [-80,100] и [-80,100] соответственно.
Преобразование CIELAB основано на использовании опорных белых точек и включает преобразование кубического корня:
| L* = 116 * (Y/Yn)^(1/3) – 16 |
| a* = 500 * |
| b* = 200 * |
Где X, Y, Z и Xn, Yn, Zn определены так же, как указано выше.
Это дает значения L* в диапазоне [0,100] и значения a* и b* в диапазоне приблизительно [-100,100]. Звездочки обозначают L*, a* и b* CIELAB, чтобы отличать их от Hunter lab.
Ключевое различие между двумя цветовыми пространствами заключается в перцептивной однородности. Хотя оба пространства стремятся к однородности, CIELAB был специально разработан для достижения постоянных перцептивных изменений в пространстве с использованием расширенных моделей цветового различия. С другой стороны, Hunter lab более приближен в своей однородности.
Например, изменение на 1 единицу CIELAB (1 ?E*ab) должно соответствовать примерно такой же воспринимаемой разнице в пространстве. Таким образом, изменение 1 ?E*ab между двумя темными цветами должно быть визуально похоже на изменение 1 ?E*ab между двумя более светлыми цветами.
Hunter lab не достигает такого уровня однородности, хотя он все еще намного более однороден, чем пространства, такие как RGB. Поэтому он лучше подходит для визуальной оценки и метрик разницы цветов, чем его предшественники, но не так оптимизирован, как более поздняя формула CIELAB.
Одним из основных применений Hunter lab и CIELAB является указание цветовых допусков в промышленных приложениях, таких как текстиль, пластик и краска. Hunter L,a,b широко использовался с момента своего создания до того, как CIELAB был установлен в качестве стандарта. Следовательно, допуски Hunter lab по-прежнему распространены в некоторых отраслях, хотя произошел сдвиг в сторону CIELAB, поскольку он стал более распространенным.
С точки зрения оценки разницы в цвете, оба пространства полезны с метриками Delta E, такими как ?E*ab (CIELAB) и ?ELab (Hunter lab). CIELAB сегодня считается лучшим для оценки перцептивных различий в цвете, но Hunter lab по-прежнему используется, особенно в областях, где он традиционно был стандартом.
Для приложений цифровой обработки изображений CIELAB является преобладающим цветовым пространством, используемым сегодня. Его аппаратно-независимая природа делает его идеальным для работы с изображениями на разных мониторах, камерах, принтерах и т. д.
CIELAB формирует основу большинства рабочих процессов управления цветом для фотографии, дизайна и видеопроизводства. Например, Adobe Photoshop использует CIELAB в качестве своего рабочего цветового пространства. Поэтому Hunter lab обычно не используется в цифровой обработке изображений.
Единственным исключением является полиграфическая промышленность, где значения Hunter lab иногда предоставляются клиентам цветных типографий для достижения точной цветопередачи. Но внутреннее управление цветом по-прежнему опирается на CIELAB.
– Более интуитивные координаты, напрямую связанные с яркостью, зеленым/красным и синим/желтым.
– Длительная история использования в промышленности для управления процессами и допусками.
– Немного более простое преобразование из данных отражения, чем CIELAB.
– Меньшая однородность восприятия, чем CIELAB.
– Не разработан как независимое от устройства эталонное пространство для управления цветом.
– Ограниченное внедрение для цифровой обработки изображений по сравнению с CIELAB.
– Превосходная однородность восприятия с использованием расширенных формул цветового различия.
– Координата L* разработана для соответствия восприятию яркости человеком.
– Независимость от устройства позволяет передавать цвета через различные оборудование.
– Широкое применение в цифровых процессах обработки изображений и управления цветом.
– Концептуально более абстрактные координаты (L*, a*, b*), чем в Hunter lab.
– Требуются более сложные уравнения преобразования.
– Оси a* и b* менее интуитивно понятны, чем Hunter a и b.
Hunter lab и CIELAB играют важную роль в измерении и спецификации цвета. Преимущества Hunter lab в интуитивности и распространенности в отрасли делают его идеальным для управления процессами в таких материалах и продуктах, как текстиль, пластик и покрытия. CIELAB лучше подходит в качестве эталонного цветового пространства для управления цветом на таких устройствах, как камеры, мониторы и принтеры. Его перцепционная однородность также дает ему преимущество при оценке цветовых различий в цифровом виде.
Во многих отношениях Hunter lab заложила основу для более продвинутых цветовых пространств, таких как CIELAB. Хотя CIELAB сегодня считается лучшим, Hunter lab по-прежнему широко используется, особенно в мире производства, где он был стандартом на протяжении десятилетий. Но для цифровой обработки изображений CIELAB стал цветовым пространством по умолчанию для большинства приложений.